«Хаббл» запечатлел столкновение астероидов в соседней звездной системе

Новости МирТесен

С помощью космического телескопа «Хаббл» астрономам удалось впервые зафиксировать столкновение массивных тел в планетарной системе, схожей с нашей».

Данное явление зафиксировано в звездной системе Фомальгаут, находящейся на расстоянии около 25 световых лет от Земли в созвездии Южной Рыбы. Полученные изображения демонстрируют наличие двух светлых пятен, которые, как полагают ученые, представляют собой скопления пыли, возникшие вследствие столкновений астероидов или планетезималей – небольших каменистых объектов, из которых потенциально могут образовываться планеты).

Первый из этих объектов, который сейчас называется cs1, был найден ещё в 2008 году и поначалу был ошибочно принят за планету. Второй, имеющий обозначение cs2, впервые появился на изображениях, полученных телескопом «Хаббл», что стало неожиданностью для исследователей. Его ранее не фиксировали, что указывает на его недавнее формирование, скорее всего, в результате столкновения двух тел, диаметр которых составлял приблизительно 30 километров.

Оба облака сформировались в непосредственной близости друг от друга, во внутренней области пылевого диска, который окружает звезду Фомальгаут. Это вызывает удивление, поскольку случайные столкновения должны привести к тому, что обломки будут распределены по различным участкам пространства. Более того, на основании предыдущих расчетов, подобные события должны происходить один раз в столетие, однако за два десятилетия было зафиксировано два таких случая. Это указывает на то, что система обладает большей активностью, чем считалось ранее.

Неупорядоченная и развивающаяся система, схожая с нашей историей

Фомальгаут – это недавняя звезда, обладающая большим размером и светимостью по сравнению с Солнцем. Вокруг неё простирается широкий пояс из обломков, напоминающий Главный пояс астероидов и пояс Койпера, присутствующие в нашей Солнечной системе. Благодаря этому астрономы уже долгое время исследуют эту звезду как образец развивающейся планетной системы, что позволяет лучше понять ранние стадии формирования планет.

Астрономические наблюдения позволили установить, что в этой системе насчитывается приблизительно 300 миллионов объектов, по размерам схожих с теми, что образовали cs1 и cs2. Такая высокая концентрация тел увеличивает вероятность столкновений, что, вероятно, и стало причиной обнаружения двух из них в течение короткого периода времени.

Каждый раз, когда такие объекты сталкиваются, образуется пылевое облако, которое может отражать свет звезды и выглядеть на снимках приборов как планета. Это также имеет большое значение для будущих исследований: телескопы, занимающиеся поиском экзопланет, неопытные наблюдатели способны ошибочно принять эти обломки за планеты.

В течение следующих трёх лет специалисты, обнаружившие CS2, будут продолжать его наблюдение при помощи «Хаббла». Цель состоит в том, чтобы выяснить, как он будет изменяться: рассеется ли он, увеличится в размерах или изменит свою структуру. Существует вероятность того, что он начнёт взаимодействовать с веществом аккреционного диска, что приведёт к образованию дополнительной пыли и усилит свечение области.

Наблюдения также будут осуществляться при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб». В частности, камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) позволит получить сведения о составе пылевых частиц и выявить потенциальное наличие льда. Это даст возможность понять, из каких компонентов состоят эти объекты и как они образовались.

Полезные сведения для определения планет и отличия от ошибочных сигналов

Анализ данных, полученных с облаков CS1 и CS2, необходим для минимизации вероятности ошибок при дальнейших наблюдениях за экзопланетами. По словам Пола Каласа, руководителя исследования, CS2 «имеет вид планеты», однако на деле представляет собой кратковременное скопление обломков. Этот опыт имеет важное значение для будущих космических миссий, использующих отражённый свет для обнаружения далёких планет: не каждое светящееся тело является планетой.

В настоящее время телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» являются единственными средствами, позволяющими наблюдать подобные процессы с такой высокой степенью детализации. Полученные «Хабблом» снимки в видимом свете и данные «Уэбба» в инфракрасном диапазоне дают возможность проводить всесторонний и детальный анализ.

Сделанные наблюдения позволяют рассматривать систему Фомальгаута как уникальную площадку для исследования процессов формирования и развития планет, что, в свою очередь, способствует углублению знаний об истории нашей Солнечной системы.

Исследование в журнале Science.