|
Редкие свидетельства столкновения двух планет
|
|
|
|
Анастасиос (Энди) Тзанидакис просматривал старые данные телескопа за 2020 год, когда обнаружил, что в остальном скучная звезда ведет себя очень странно. Звезда, названная Gaia20ehk, находилась на расстоянии около 11 000 световых лет от Земли, недалеко от созвездия Пуппи. Это была стабильная звезда главной последовательности, очень похожая на наше Солнце, что означало, что она должна излучать устойчивый, предсказуемый свет. И все же эта звезда начала бешено мерцать.
|
|
|
|
"Светоотдача звезды была хорошей и ровной, но начиная с 2016 года у нее было три провала в яркости. А затем, примерно в 2021 году, все пошло наперекосяк", - сказал Тзанидакис, кандидат астрономических наук из Вашингтонского университета. "Я не могу не подчеркнуть, что звезды, подобные нашему солнцу, этого не делают. Поэтому, когда мы увидели это, мы подумали: "Привет, что здесь происходит?"
|
|
|
|
Причина мерцания не имела ничего общего с самой звездой: огромное количество камней и пыли — казалось бы, взявшихся из ниоткуда — пролетало перед далекой звездой по мере того, как вещество вращалось вокруг системы, частично затемняя свет, достигавший Земли. Вероятный источник всех этих обломков был еще более примечательным: катастрофическое столкновение двух планет.
|
|
|
|
"Невероятно, что различные телескопы зафиксировали это столкновение в режиме реального времени", - сказал Тзанидакис. "Известно всего несколько других столкновений планет, и ни одно из них не имеет такого сходства с тем столкновением, в результате которого образовались Земля и Луна. Если мы сможем наблюдать больше подобных моментов в других частях галактики, это многому научит нас о формировании нашего мира".
|
|
|
|
|
|
|
Планеты образуются, когда гравитация заставляет вещество — пыль, газ, лед или обломки скал — вращаться вокруг новой звезды. Ранние солнечные системы были хаотичными — планеты постоянно сталкивались и взрывались или улетали в открытый космос. В ходе этого процесса, возможно, в течение 100 миллионов лет, солнечные системы, подобные нашей, отсеивают свои планеты и приходят в равновесие.
|
|
|
|
Как бы ни были распространены эти столкновения, наблюдение за ними в отдаленной солнечной системе требует терпения и удачи. Орбита планет должна располагаться непосредственно между нами и их звездой, так что образующиеся обломки частично заслоняют свет звезды. Затем на проявление предательского мерцания уходят годы.
|
|
|
|
"В своей уникальной работе Энди использует данные, накопленные за десятилетия, чтобы найти то, что происходит медленно, — астрономические истории, которые разворачиваются в течение десятилетия", - сказал старший автор Джеймс Дэвенпорт, доцент кафедры астрономии Калифорнийского университета. "Не многие исследователи изучают явления таким образом, а это означает, что потенциально возможны всевозможные открытия".
|
|
|
|
Тзанидакис, ведущий автор исследования, изучает экстремальную изменчивость звезд с течением времени. Его предыдущая работа в Калифорнийском университете выявила систему с двойной звездой и большим пылевым облаком, которое вызвало семилетнее затмение.
|
|
|
|
Поведение Гайи20ehk, однако, представляет собой новую загадку. Особые колебания звезды — короткие провалы в яркости, а затем хаос — никогда ранее не наблюдались. Команда была в тупике, пока Дэвенпорт не предложил использовать данные с другого телескопа для поиска инфракрасного света, а не видимого.
|
|
|
|
"Кривая инфракрасного излучения была полной противоположностью видимого света", - сказал Тзанидакис. "Когда видимый свет начал мерцать и тускнеть, инфракрасный свет резко усилился, что может означать, что материал, блокирующий звезду, горячий — настолько горячий, что он светится в инфракрасном диапазоне".
|
|
|
|
Катастрофическое столкновение между планетами, несомненно, привело бы к выделению достаточного количества тепла, чтобы объяснить инфракрасную энергию. Более того, правильный тип столкновения также мог бы объяснить эти первоначальные провалы в освещении.
|
|
|
|
"Это может быть вызвано тем, что две планеты движутся по спирали все ближе и ближе друг к другу", - сказал Тзанидакис. "Сначала у них была серия скользящих столкновений, которые не вызвали бы большого количества инфракрасной энергии. Затем произошло их крупное катастрофическое столкновение, и инфракрасное излучение действительно усилилось".
|
|
|
|
Есть также свидетельства того, что столкновение напоминает то, при котором Земля и Луна образовались около четырех с половиной миллиардов лет назад. Пылевое облако вращается вокруг Гайи-20ehk на расстоянии примерно одной астрономической единицы, на таком же расстоянии от Солнца до Земли. На таком расстоянии материал может в конечном итоге остыть настолько, что затвердеет, образовав нечто похожее на нашу систему Земля–Луна. Такие ученые, как Тзанидакис и Дэвенпорт, не могут знать наверняка, пока пыль не осядет — в буквальном смысле — в системе. Это может занять несколько лет или несколько миллионов.
|
|
|
|
В то же время их открытие является призывом к действию по поиску новых коллизий. Мощный обзорный телескоп Simonyi в обсерватории NSF–DOE имени Веры К. Рубин будет хорошо подходить для этой задачи, когда он начнет свое исследование пространства и времени в конце этого года; некоторые математические выкладки Дэвенпорта показывают, что в течение следующих 10 лет Rubin может обнаружить 100 новых объектов воздействия. Это могло бы в конечном счете помочь сузить круг поиска пригодных для жизни миров за пределами нашей Солнечной системы.
|
|
|
|
"Насколько редким является событие, которое создало Землю и Луну? Этот вопрос является фундаментальным для астробиологии", - сказал Дэвенпорт. "Похоже, что Луна является одним из магических компонентов, которые делают Землю подходящим местом для жизни. Это может помочь защитить Землю от некоторых астероидов, оно вызывает океанские приливы и погодные условия, которые позволяют химии и биологии смешиваться во всем мире, и, возможно, даже играет роль в активизации тектонических плит. На данный момент мы не знаем, насколько распространена эта динамика. Но если мы поймаем больше таких столкновений, то начнем в этом разбираться".
|
|
|
|
Источник
|
