Астрономы обнаружили массивное облако с металлическими ветрами, вращающееся вокруг таинственного объекта

Используя телескоп «Джемини-Юг», астрономы достигли беспрецедентного обнаружения испаренных металлов в пылевом газовом облаке во время редкого звездного затмения, которое вращается вокруг вторичного объекта.

Об этом сообщают в Национальной лаборатории оптической и инфракрасной астрономии (NOIRLab) Национального научного фонда США, передают OstanniPodii.com.

Открытие описано в статье, опубликованной в The Astronomical Journal. Исследование возглавляла Надежда Закамская, профессор астрофизики в Университете Джона Хопкинса.

В сентябре 2024 года звезда, удаленная от нас на 3000 световых лет, внезапно стала в 40 раз тусклее, чем обычно, и оставалась такой до мая 2025 года. Звезда J0705+0612 похожа на наше Солнце, поэтому резкое снижение ее яркости привлекло внимание исследователей.

«Звезды, подобные Солнцу, не перестают светить без причины, поэтому такие драматические события, как это, случаются очень редко», — отметила Закамская.

Признавая возможность изучить такое явление в течение многих месяцев, она вместе с командой начала наблюдения с помощью телескопа «Джемини-Юг», расположенного на горе Серро Пачон в Чили, а также 3,5-метрового телескопа обсерватории Апаче Пойнт и 6,5-метрового телескопа Магеллана.

Соединив свои наблюдения с архивными данными (из Гарвардского университета, охватывающими 44-летний период), команда определила, что эта звезда была затмена, или временно закрыта, огромным, медленно движущимся облаком газа и пыли. Исследователи оценивают, что облако находится примерно в двух миллиардах километров от звезды и имеет диаметр около 200 миллионов километров.

Данные указывают на то, что это облако гравитационно связано со вторичным объектом, который сам вращается вокруг звезды во внешних пределах ее планетной системы. Хотя природа этого объекта остается неизвестной, он должен быть достаточно массивным, чтобы удерживать облако вместе. Наблюдения ограничивают его массу как минимум в несколько масс Юпитера, хотя он может быть и больше. Возможности варьируются от планеты до коричневого карлика и до звезды с чрезвычайно малой массой.

Если таинственный объект является звездой, облако будет классифицировано как околовторичный диск — диск обломков, вращающийся вокруг менее массивного члена двойной системы. Если объект является планетой, это будет околопланетный диск. В любом случае, непосредственное наблюдение звезды, затмеваемой диском, окружающим вторичный объект, является чрезвычайно редким явлением, о котором известно лишь несколько примеров.

Для исследования состава облака команда использовала самый современный прибор телескопа «Джемини-Юг» — Оптический спектрограф высокого разрешения Джемини (GHOST). В марте 2025 года GHOST наблюдал за затмением в течение чуть более двух часов, раскладывая свет звезды на спектр, который раскрывает химические элементы, присутствующие в промежуточном материале.

«Когда я начала наблюдать за затмением с помощью спектроскопии, я надеялась раскрыть что-то о химическом составе облака, поскольку ранее таких измерений не проводилось. Но результат превзошел все мои ожидания», — говорит Закамская.

Данные GHOST обнаружили в облаке несколько металлов — элементов, тяжелее гелия. Что еще более примечательно, высокая точность спектров позволила команде непосредственно измерить, как газ движется в трех измерениях. Это первый случай, когда астрономы измерили внутренние движения газа в диске, вращающемся вокруг вторичного объекта, такого как планета или звезда с малой массой. Наблюдения показывают динамическую среду с ветрами газообразных металлов, включая железо и кальций.

«Чувствительность GHOST позволила нам не только обнаружить газ в этом облаке, но и фактически измерить, как он движется», — говорит Закамская. «Это то, чего мы никогда раньше не могли сделать в такой системе».

Точные измерения скорости и направления ветра показывают, что облако движется отдельно от звезды в системе. Это, в сочетании с продолжительностью затмения, еще раз подтверждает, что затмеватель является диском вокруг вторичного объекта и что он вращается во внешних пределах системы своей звезды.

Источник демонстрирует избыток инфракрасного излучения, который обычно ассоциируется с дисками вокруг молодых звезд. Однако J0705+0612 имеет возраст более двух миллиардов лет, что означает, что диск вряд ли является остатком обломков от ранней стадии формирования планет в системе. Так как же он образовался?

Закамская предполагает, что он возник после столкновения двух планет на внешних рубежах планетной системы этой звезды, в результате чего были выброшены пыль, камни и обломки, образовавшие массивное облако, которое сейчас проходит перед звездой.

В NOIRLab отмечают: это открытие подчеркивает, как новые технологии позволяют получить новые представления о Вселенной. GHOST открыл новое окно для изучения скрытых явлений в удаленных планетных системах, а полученные данные дают ценные подсказки о долгосрочной эволюции таких систем и о том, как могут образовываться диски вокруг старых звезд.

«Это событие показывает нам, что даже в зрелых планетных системах все еще могут происходить драматические, крупномасштабные столкновения», — говорит Закамская. «Это яркое напоминание о том, что Вселенная далеко не статична — это непрерывная история создания, разрушения и преобразования».

OstanniPodii.com