Астрономи стали свідками події, яка ще донедавна вважалася майже неймовірною: вони в реальному часі побачили наслідки гігантських зіткнень під час формування планет за межами Сонячної системи. І сталося це у добре знайомій зоряній системі — навколо яскравої зірки Фомальгаут.
«Планета», якої не стало
Коли космічний телескоп Hubble знову навели на Фомальгаут — зірку на відстані близько 25 світлових років від Землі — вчені помітили щось схоже на нову планету. Невелика яскрава цятка світилася поруч із масивним пиловим кільцем, де зазвичай і шукають екзопланети. Але згодом цей об’єкт… просто зник.
Ще дивніше — через деякий час у тому ж регіоні спалахнула інша яскрава точка. Вона теж не протрималася довго й поступово згасла. Подальший аналіз показав: це були не планети, а хмари пилу, що розширювалися після потужних космічних зіткнень.
Космічні аварії наживо
За висновками дослідників, телескоп Hubble зафіксував наслідки щонайменше двох окремих зіткнень великих кам’янистих тіл — так званих планетезималей. Це об’єкти на кшталт астероїдів, з яких згодом можуть формуватися повноцінні планети.
«Ми не очікували побачити нічого подібного, — пояснює астрофізик Джейсон Ван з Північно-Західного університету. — Виявлення нового джерела світла в пиловому кільці стало повною несподіванкою. Найімовірніше, ми спостерігали два масштабні зіткнення за останні двадцять років».
Такі події, за теоретичними моделями, мають відбуватися раз на десятки або навіть сотні тисяч років. Тож зафіксувати одразу два зіткнення в одній системі за такий короткий час — справжня наукова удача.
Фомальгаут — ідеальний полігон для спостережень
Фомальгаут давно привертає увагу астрономів. Це велика й гаряча зірка, оточена складною системою пилових поясів — залишків матеріалу, з якого формуються планети. Саме в одному з таких поясів у 2008 році було вперше помічено загадковий об’єкт, названий Fomalhaut b.
Довгий час вчені сперечалися: це планета чи хмара уламків після катастрофічного удару? Нові спостереження дали відповідь. Перший об’єкт (тепер його називають Fomalhaut cs1) зник, а другий — Fomalhaut cs2 — з’явився в іншому місці, але з дуже схожими характеристиками.
Пил, що маскується під планети
Свіжа хмара пилу може виглядати як компактний світний об’єкт, який просто відбиває світло зірки — практично не відрізняючись від справжньої планети на знімках. Саме тому такі зіткнення можуть вводити астрономів в оману.
«Це серйозне застереження для майбутніх місій із пошуку екзопланет, — каже Пол Калас з Каліфорнійського університету в Берклі. — Хмара уламків може роками прикидатися планетою».
Це особливо важливо зараз, коли науковці готуються до запуску нових потужних інструментів, зокрема телескопа Nancy Grace Roman та гігантських наземних обсерваторій.
Естафету приймає James Webb
Хоча можливості Hubble вже обмежені, естафету підхопив космічний телескоп James Webb. Для спостережень за Фомальгаутом уже затверджено окрему програму. Webb зможе дослідити склад пилу, розміри частинок і швидкість розширення хмари.
Це дозволить реконструювати саму катастрофу: якими були тіла, що зіткнулися, з чого вони складалися та з якою швидкістю рухалися.
Планети народжуються в хаосі
Ці спостереження наочно показують, що формування планет — це не спокійний і плавний процес. Це серія жорстоких зіткнень, вибухів і руйнувань, з яких зрештою народжуються нові світи.
Фомальгаут подарував ученим рідкісну можливість побачити цей процес наживо, а не лише у вигляді комп’ютерних моделей. І, схоже, це лише початок — адже пилові хмари ще можуть розповісти багато нового про те, як у Всесвіті з’являються планети, схожі на Землю.
Дослідження опубліковане в науковому журналі Science.