Астрономи довели, що зіткнення гігантських космічних тіл відбуваються частіше, ніж вважалося

Астрономи вперше отримали прямі зображення наслідків зіткнень великих тіл у планетній системі за межами Сонячної. Спостереження велися за зорею Фомальгаут, розташованою на відстані 25 світлових років від Землі. У 2004 та 2023 роках були зафіксовані дві великі пилові хмари, які виникли в результаті зіткнень об’єктів розміром щонайменше 60 км. Це відкриття свідчить або про надзвичайну удачу, або про те, що масштабні зіткнення є значно частішими, ніж передбачають наявні моделі формування планет.

Першу пилову хмару, яка пізніше отримала позначення Foma­l­haut cs1, спершу прийняли за екзопланету — об’єкт назвали Foma­l­haut b. Проте подальші спостереження показали, що «планета» поступово зникала, що виявилося характерним для пилової хмари, а не для стабільного тіла. У 2023 році було виявлено нову хмару — Foma­l­haut cs2, що ще раз підтвердило гіпотезу про наслідки зіткнень планетезималей.

Це композитне зображення, зроблене космічним телескопом «Габбл», показує кільце уламків і пилові хмари cs1 і cs2 навколо зірки Фомальгаут. Для порівняння, пилова хмара cs1, знята в 2012 році, зображена разом з пиловою хмарою cs2, знятою в 2023 році. Пунктирні кола позначають розташування цих хмар. Коли пилова хмара cs2 раптово з’явилася, астрономи швидко зрозуміли, що стали свідками бурхливого зіткнення двох масивних об’єктів. Раніше вважалася планетою, cs1 тепер класифікується як подібна хмара уламків. На цьому зображенні сама Фомальгаут замаскована, щоб можна було побачити більш тьмяні об’єкти. Її розташування позначено білою зіркою. Джерело: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berke­ley)

Зірка Фомальгаут, яка має вік приблизно 440 мільйонів років, є молодшою за Сонце. За словами Пола Каласа з Каліфорнійського університету в Берклі, спостереження за нею дозволяють «зазирнути в минуле» й побачити етап, коли молода Сонячна система також переживала інтенсивні зіткнення. Він також застеріг науковців, що майбутні телескопи можуть легко сплутати подібні пилові хмари з екзопланетами.

Згідно з результатами, опублікованими в журналі Sci­ence, кількість об’єктів навколо Фомальгаута, здатних до таких зіткнень, може досягати 300 мільйонів. Додаткові спостереження вказали на наявність летких речовин, таких як вуглекислий газ, що робить ці об’єкти схожими на комети в нашій Сонячній системі.

У найближчі роки Пол Калас разом з командою продовжуватиме спостереження за системою Фомальгаут за допомогою телескопів Hub­ble та James Webb. Зокрема, вони планують дослідити, як змінюється розмір та яскравість пилової хмари cs2, яка вже на 30% яскравіша за попередню. Ці результати мають важливе значення для точності майбутніх пошуків планет, подібних до Землі.