Мертва зоря з унікальним уламковим диском демонструє можливе майбутнє Сонячної системи

Астрономи, використовуючи «Дуже великий телескоп» (VLT), виявили рідкісний диск уламків навколо мертвої зорі, який дає уявлення про те, що в далекому майбутньому може статися з нашою Сонячною системою.

Про відкриття повідомляють в Європейській південній обсерваторії (ESO), передають OstanniPodii.com.

На відміну від раніше виявлених подібних систем, уламки — залишки планет, які колись оберталися навколо зорі, — тут утворюють подвійний диск, дві частини якого розділені чіткою прогалиною. Схоже, що форму диска визначають два планетарні тіла, які вижили після бурхливої загибелі зорі.

Результати були опубліковані цього тижня в журналі «Nature Astronomy».

«Ми вже певний час знаємо, що планети можуть вижити після трансформації своєї центральної зорі, але це перший приклад складної системи з подвійним диском уламків і, ймовірно, двома планетоїдами, що вижили», — каже головний автор дослідження Нікола Джентілле Фузілло з Університету Трієста (Італія), а також співробітник Астрономічної обсерваторії Трієста (INAF).

Центральною зорею цієї системи є білий карлик J1328−1450 — щільне й вигоріле ядро, що залишилося після того, як зоря, схожа на наше Сонце, вичерпала своє паливо.

Коли зорі, подібні до Сонця, вступають у завершальні стадії свого життя, вони розширюються та скидають свої зовнішні шари, поглинаючи та знищуючи поруч розташовані планети. Ті кам’янисті тіла, що вижили, можуть розпастися, утворюючи диск навколо мертвої зорі. Однак диск навколо J1328−1450 відрізняється від тих, що спостерігаються навколо інших мертвих зірок: замість одного кільця з випарених залишків планет зоря оточена двома концентричними кільцями уламків.

«Структура, яку ми бачимо в цій системі, особливо цікава, оскільки ці два газові кільця надзвичайно стабільні й залишаються розділеними прогалиною», — каже співавтор дослідження Феліпе Лагос-Вільчес, астроном з Університету Ворвіка (Велика Британія) та Технічного університету імені Федеріко Санта-Марія в Чилі.

«Ця система дає рідкісну можливість зазирнути у бурхливий, хаотичний процес, у результаті якого планетна система добігає свого кінця, і натякає на те, що мертві зорі можуть мати дискові структури, набагато складніші, ніж вважалося раніше», — додає Джентіле Фусілло.

На думку команди, ця складна подвійна структура, ймовірно, підтримується двома збереженими планетоподібними тілами, що рухаються по окремих орбітах. Вони оцінюють, що тіло у внутрішньому кільці має розмір типового астероїда — кілька кілометрів у діаметрі, тоді як зовнішнє може бути розміром з Плутон, або навіть з наш Місяць.

Усі відомі уламкові диски навколо білих карликів були ідентифіковані за однаковою спостережуваною ознакою, що вказує на наявність єдиного плоского обертового диска. Однак нові спостереження, проведені за допомогою приладу X-Shooter на телескопі VLT у чилійській пустелі Атакама, показують, що система J1328−1450 повністю порушує цю закономірність, демонструючи натомість унікальний «відбиток» подвійного диска.

Спостереження також показують, що в диску присутні такі елементи, як кальцій, кисень, магній та залізо, що вказує на склад, подібний до складу кам’янистого планетарного матеріалу, виявленого в нашій Сонячній системі. Крім того, дані свідчать про те, що два кільця в диску насправді мають досить різний склад: внутрішнє кільце багате на газоподібний магній, а зовнішнє — майже позбавлене його. Це дозволяє припустити, що планетезималі, які живлять кільця, походять від двох планет з різним складом. Є й альтернативне пояснення: вони можуть бути результатом різних частин небесного тіла, таких як кора та ядро планети.

Наша Сонячна система може зазнати подібної долі, оскільки наше світило в далекому майбутньому перетвориться на білого карлика в процесі, який може знищити Землю. «Отже, ця система дає надзвичайну можливість уявити, яким може бути майбутнє планетних систем, зокрема таких, як наша», — підсумовує Лагос-Вільчес.

• Білий карлик
• Сонячна система
• VLT