Телескоп Хаббл запечатлел столкновение планетезималей в системе Фомальгаут
Мы привыкли изучать миры и системы как нечто статичное, застывшее в вечности. Но иногда вселенная преподносит сюрприз, позволяя наблюдать, когда небесные тела сталкиваются друг с другом. Именно такое беспрецедентное зрелище — два столкновения в системе соседней звезды — удалось запечатлеть астрономам. Это открытие не только перевернуло представление об уже известном объекте, но и подарило науке уникальную возможность в реальном времени наблюдать за процессами, которые миллиарды лет назад сформировали нашу Солнечную систему.
В центре этого открытия находится звезда Фомальгаут, расположенная всего в 25 световых годах от Земли и известная своим огромным и сложным поясом пылевых обломков — остаточным диском. Долгое время астрономов озадачивал яркий объект в этой системе, обозначенный как Фомальгаут b и считавшийся кандидатом в экзопланеты. Однако его странное поведение и свойства заставляли сомневаться в этой гипотезе. Решающий момент наступил в 2023 году, когда наблюдения космического телескопа «Хаббл» показали, что Фомальгаут b попросту исчез. Вместо него, в другом месте той же системы, появилась новая, столь же яркая точка света.
Это наблюдение стало ключом к разгадке. Международная группа астрофизиков под руководством Пола Каласа из Калифорнийского университета в Беркли, пришла к сенсационному выводу. Ни один из объектов не является планетой. Ученые стали свидетелями двух отдельных, мощных столкновений между планетезималями — большими каменистыми телами, которые являются строительными блоками планет. Первое столкновение (создавшее объект, теперь именуемый Фомальгаут cs1) было зафиксировано около двух десятилетий назад, но его ошибочно приняли за планету. Второе (Фомальгаут cs2) произошло недавно, и астрономы смогли наблюдать его практически в реальном времени.
Исчезновение первого объекта и появление второго с похожими характеристиками блестяще подтвердило гипотезу о катастрофических столкновениях. Расчеты команды показали невероятную частоту этих событий: два масштабных катаклизма за 20 лет в одной системе, тогда как теоретические модели предсказывают подобное раз в 100 000 лет. Это указывает на чрезвычайно динамичную и бурную среду в системе Фомальгаута, где процессы формирования планет, возможно, еще не завершены.
Открытие имеет фундаментальное значение для нескольких областей астрономии. Во-первых, оно дает живое, прямое представление о механизмах аккреции и разрушения, которые формируют планетные системы. Во-вторых, оно служит важным предостережением для будущих миссий по прямому обнаружению экзопланет. Облака обломков от столкновений, как показал пример Фомальгаута cs1, могут успешно маскироваться под планеты в течение многих лет, отражая свет звезды. Умение отличать такие кратковременные явления от настоящих миров станет критически важной задачей.
Исследование системы Фомальгаут продолжается. Поскольку возможности «Хаббла» для дальнейших наблюдений исчерпаны, команда переключится на космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST). С помощью его инструмента NIRCam ученые планируют изучить цвет и состав облака обломков Фомальгаута cs2, что позволит определить размеры пылевых частиц, а также возможное наличие в них воды и льда. Это, в свою очередь, прольет свет на природу и состав самих столкнувшихся планетезималей, предоставив беспрецедентные данные о составе строительного материала для экзопланет в другой планетной системе.