Цивилизация
Обширное облако, состоящее из пыли и астероидных обломков разного размера, на какое-то время частично блокировало свет от звезды HD 166191, тем самым позволив астрономам впервые наблюдать в реальном времени те события, которые когда-то сформировали Солнечную систему. Статья об этом опубликована в Astrophysical Journal американскими и британскими учеными.
Возраст HD 166191 составляет около 10 млн лет. Примерно в то же время окружающее молодое светило газопылевое облако, представляющее собой остаток от формирования самой звезды, начинает фрагментироваться, частично слипаться, образуя первые крупные зародыши каменистых планет — планетезимали. Собственно, астероиды в Солнечной системе и представляют собой такие остатки от формирования «полноценных» планет. Газ и пыль постепенно рассеиваются, а планетезимали начинают все чаще сталкиваться между собой, слипаясь во все более крупные образования — будущие планеты.
Наблюдаемое облако обломков, по всей видимости, представляет собой результат столкновения двух крупных объектов, своего рода зародышей будущих планет, каждый размером с астероид вроде Весты — это второй по величине астероид в Солнечной системе, его диаметр составляет около 530 км. Наблюдения общим числом свыше сотни проводились в 2015-2020 годах с помощью инфракрасного космического телескопа NASA Spitzer, который в 2020 году как раз и завершил свою многолетнюю работу, окончательно истратив ресурс и перейдя в режим гибернации. Ранее Spitzer неоднократно обнаруживал признаки столкновений планетезималей возле молодых звезд, где формируются каменистые планеты, однако в основном делал это он «задним числом».
«Нет ничего лучше, чем оказаться очевидцем такого события, — утверждает Джордж Рике, астроном из Обсерватории Стюарда и Лаборатории Луны и планет Аризонского университета, руководивший исследованиями. — Во всех случаях подобных наблюдений Spitzer, о которых сообщалось ранее, имелись лишь предположения о том, как могли выглядеть сами эти события и облако обломков».
В этот раз астрономы, ожидавшие чего-то подобного в молодой звездной системе, старались как можно чаще на нее поглядывать и не упустили нужный момент.
HD 166191 — это молодая звезда спектрального класса F, находящаяся на расстоянии 329 световых лет от Земли в созвездии Стрельца. В будущем она перейдет в класс G, как и Солнце. Другие ее обозначения — HIC 89046, IRAS 18074-2334, SAO 186404 и TIC 114619435, звезда окружена большим количеством околозвездной пыли. Наблюдать непосредственным образом планетезимали на таком расстоянии нельзя, однако в инфракрасном диапазоне, в котором работал Spitzer, хорошо видно свечение пыли, переизлучающей звездный свет, и значительное увеличение яркости системы HD 166191 в инфракрасных лучах как раз и свидетельствовало о столкновении с образованием больших количеств дополнительной пыли о обломков.
Пик этой дополнительной яркости в инфракрасном диапазоне пришелся на середину 2018 года, затем пыль стала постепенно рассеиваться. Одновременно с этим пылевое облако частично блокировало обычный видимый свет от звезды.
Объединив наблюдения Spitzer за транзитом пылевого облака с данными, полученными с помощью наземных телескопов, авторы новой работы смогли оценить размер и форму этого образования. По их прикидкам вышло, что облако имело весьма вытянутую форму, а его минимальный размер в три раза превышал размер центральной звезды. Однако данные Spitzer позволили сделать вывод о том, что лишь небольшая часть этого облака «засветилась» перед звездой и что разлет обломков должен был быть на самом деле в сотни раз больше.
Чтобы образовалось такое обширное облако, объекты, участвовавшие в столкновении, должны были быть размером с карликовые планеты — ну или по крайней мере с Весту. Само столкновение привело к выделению большого количества тепловой энергии, это должно было немедленно привести к частичному испарению вещества астероидов. Это вызвало также цепную реакцию дальнейших соударений между фрагментами расколовшихся от первого столкновения планетезималей и других небольших тел в этой звездной системе, что, собственно, и породило в конце концов все то невероятное количество пыли, что наблюдал Spitzer.
Несколько месяцев астрономы следили за тем, как пылевое облако не только увеличивалось в размерах, но и делалось все более прозрачным и призрачным, что указывало на то, что пыль и другие обломки быстро рассеиваются. К 2019 году облако, заслонявшее прежде звезду, больше не наблюдалось, однако пыли в этой системе по-прежнему было вдвое больше, чем до столкновения.
«Глядя на эти пылевые диски возле молодых звезд, мы можем словно бы возвращаться назад во времени и видеть те процессы, которые могли сформировать нашу собственную Солнечную систему, — отмечает ведущий автор статьи Кейт Су, астроном из Обсерватории Стюарда Аризонского университета. — Изучая результаты столкновений в этих системах, мы также можем лучше понять, насколько часто каменистые планеты формируются вокруг других звезд».
Авторы исследования уверены, что эта информация в будущем поможет ученым проверить разные теории формирования, роста и эволюции планет земной группы.