RW Space

Более пристальное внимание к любопытной звезде, находящейся всего в 25 световых годах от нас, выявило гораздо более сложную структуру обломков, чем предполагалось ранее.

Используя космический телескоп Джеймса Уэбба, астрономы обнаружили, что вокруг звезды по имени Фомальгаут, где находится один из первых поясов астероидов, обнаруженных за пределами Солнечной системы, на самом деле вращается серия из трех концентрических поясов, простирающихся на расстояние 150 астрономических единиц.

Эти поля обломков вокруг молодой звезды может помочь астрономам собрать воедино процессы, связанные с формированием планет, и динамику молодой планетной системы, что приведет к лучшему пониманию того, как возникла наша собственная Солнечная система.

«Я бы описал Фомальгаут как архетип дисков обломков, найденных в других местах нашей галактики, потому что у него есть компоненты, подобные тем, которые есть у нас в нашей собственной планетной системе», — говорит астроном Андраш Гаспар из Аризонского университета. «Глядя на узоры в этих кольцах, мы действительно можем начать делать небольшой набросок того, как должна выглядеть планетарная система — если бы мы действительно могли сделать достаточно глубокий снимок, чтобы увидеть предполагаемые планеты».

Фомальгаут — очень интересный объект для изучения в этом контексте. Ему около 440 миллионов лет; просто малыш в звездной продолжительности жизни. Тем не менее, это звезда относительно знакомого размера, примерно в 1,92 раза больше массы и в 1,84 раза больше радиуса нашего Солнца. Он горит ярко и ярко, а его свет говорит о том, что вокруг много пыли. Предыдущие наблюдения с использованием таких мощных инструментов, как «Хаббл» и ALMA, показали наличие вокруг него большого пояса астероидов, похожего на пояс Койпера во внешней части Солнечной системы, но дальнейшие детали были слишком туманными, чтобы их можно было разобрать.

Еще один интересный факт. Любопытным фактом о Фомальгауте стало открытие предполагаемой газовой гигантской экзопланеты на снимках Хаббла, сделанных в 2004 и 2006 годах, с подтверждением, полученным в 2012 году. Эта экзопланета, названная Дагоном, была одной из немногих экзопланет, получивших непосредственное изображение.

Но затем Дагон исчез. В 2020 году команда под руководством Гаспара определила, что Дагона на самом деле никогда не было; Объект, обнаруженный Хабблом, представлял собой расширяющееся пылевое облако, образовавшееся в результате столкновения двух астероидов, которые растерзали друг друга.

Это говорит о том, что на самом деле в системе Фомальгаут происходит довольно много всего, поэтому Гаспар и его коллеги использовали самый мощный космический телескоп, когда-либо развернутый, чтобы рассмотреть его поближе. Они изучили пространство вокруг звезды с помощью прибора среднего инфракрасного диапазона JWST и обнаружили диски материала внутри известного внешнего кольца.

Теперь вокруг очень молодых звезд часто встречается пыль. После того, как звезда закончила формирование, диск из пыли и газа, свернувшийся в нее, остается и начинает слипаться, образуя планеты. Но это не то, на что мы смотрим с Фомальгаутом. Скорее, вложенные пояса астероидов — это так называемые обломочные диски: пояса материала с очень небольшим количеством газа, образующиеся в результате столкновений между планетезималями, такими объектами, как астероиды и кометы, которые затем вращаются в виде кольца из пыли и обломков.

Однако диски обломков вокруг Фомальгаута могут раскрыть еще более сложную историю. Между кольцами имеются отчетливые промежутки, что указывает на присутствие невидимых планет, которые под действием гравитации прокладывают пути среди пыли.

» В чем Уэбб действительно преуспевает, так это в том, что мы можем физически разрешить тепловое свечение пыли в этих внутренних областях. Таким образом, вы можете увидеть внутренние пояса, которые мы никогда раньше не видели», – говорит астроном Шайлер Вольф из Университета Аризоны.

«Мы определенно не ожидали более сложной структуры со вторым промежуточным поясом, а затем более широким поясом астероидов. Эта структура очень интересна, потому что каждый раз, когда астроном видит разрыв и кольцо в диске, они говорят: » Кольца могут формировать встроенные планеты!»

Исследования группы также выявили встроенную во внешнее кольцо структуру, которую они называют большим пылевым облаком, вероятно, продукт другого относительно недавнего столкновения между планетезимали. А пояс в середине, вероятно, является местом, где возник Дагон (в настоящее время удаляющийся от Фомальгаута по траектории выхода из системы). Это говорит о том, что пояса — довольно неспокойные места, и что нам предстоит многое узнать о детских планетных системах из Фомальгаута.

«Пояса вокруг Фомальгаута — своего рода детективный роман: где планеты?» — говорит астроном Джордж Рике из Университета Аризоны.

«Думаю, не будет большим шагом сказать, что вокруг звезды, вероятно, существует действительно интересная планетарная система».

Исследование показало, что опубликовано в журнале Nature Astronomy.