Телескоп Hubble зафіксував унікальне космічне явище після руйнування небесних тіл

Астрономи зафіксували унікальне явище — дві потужні космічні колізії у межах однієї планетної системи. Те, що спочатку вважали загадковою екзопланетою біля зорі Фомальгаут, виявилося хмарою пилу — рештками зіткнення масивних небесних тіл. Дані спостережень зафіксовані телескопом Hub­ble відкрили вченим рідкісну можливість побачити процеси, пов’язані з формуванням нових планет.

Зоря Фомальгаут, розташована за 25 світлових років від Землі у сузір’ї Південної Риби, давно привертає увагу через свою розгалужену систему пилових поясів. У 2008 році дослідники виявили поруч із нею яскравий об’єкт, який отримав назву Foma­l­haut b і вважався кандидатом у планети. Проте з часом джерело світла зникло, а згодом у тому ж регіоні з’явився інший схожий об’єкт. Це спонукало науковців до перегляду попередніх висновків.

Ця художня концепція показує послідовність подій, що призвели до утворення пилової хмари cs2 навколо зірки Фомальгаут. На панелі 1 зірка Фомальгаут з’являється у верхньому лівому куті. Дві білі крапки, розташовані в правому нижньому куті, представляють два масивні об’єкти на орбіті навколо Фомальгаута. На панелі 2 об’єкти наближаються один до одного. Панель 3 показує сильне зіткнення цих двох об’єктів. На панелі 4 стає видимою пиловиа хмара cs2, що утворилася в результаті зіткнення, а світло зірки відштовхує пилові частинки від зірки. Джерело: NASA, ESA, STScI, Ralf Craw­ford (STScI)

Команда під керівництвом Пола Каласа з Каліфорнійського університету в Берклі, за участі Джейсона Вана з Північно-Західного університету, з’ясувала, що обидва спалахи — Foma­l­haut cs1 та Foma­l­haut cs2 — не є планетами. Насправді це хмари пилу, які виникли після зіткнення великих кам’янистих об’єктів — планетезималей. «Ми стали свідками наслідків потужного зіткнення двох масивних тіл, що створили гігантську пилову хмару, подібної до якої немає у нашій Сонячній системі», — пояснив Калас.

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 у 2012 році, зображена разом з пиловою хмарою cs2, знятою у 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)

Такі події, за оцінками вчених, мають траплятися приблизно раз на 100 тисяч років, але у системі Фомальгаута зафіксували одразу дві за два десятиліття. «Наш головний висновок полягає в тому, що ми спостерігали дві колізії планетезималей за останні двадцять років. Це важливо для розуміння процесів формування планет і для вивчення структури астероїдів, що має значення для місій на кшталт DART», — зазначив Ван.

Подальші спостереження за системою Фомальгаута здійснюватимуть за допомогою телескопа James Webb. Його камера NIR­Cam дозволить отримати кольорові дані, необхідні для визначення складу пилових частинок і з’ясування, чи містять вони воду або лід. Результати допоможуть уникнути помилок під час пошуку нових екзопланет, адже пилові хмари, освітлені зірками, можуть виглядати як планети у відбитому світлі.