Мертвая звезда с уникальным обломковым диском демонстрирует возможное будущее Солнечной системы

Астрономы с помощью «Очень большого телескопа» (VLT) обнаружили редкий диск обломков вокруг мертвой звезды, который дает представление о том, что в далеком будущем может произойти с нашей Солнечной системой.

Об открытии сообщают в Европейской южной обсерватории (ESO), передают OstanniPodii.com.

В отличие от ранее обнаруженных подобных систем, обломки — остатки планет, которые когда-то вращались вокруг звезды, — здесь образуют двойной диск, две части которого разделены четкой прогалиной. Похоже, что форму диска определяют два планетарных тела, выживших после бурной гибели звезды.

Результаты были опубликованы на этой неделе в журнале «Nature Astronomy».

«Мы уже некоторое время знаем, что планеты могут выжить после трансформации своей центральной звезды, но это первый пример сложной системы с двойным диском обломков и, вероятно, двумя выжившими планетоидами», — говорит главный автор исследования Никола Джентилле Фузилло из Университета Триеста (Италия), а также сотрудник Астрономической обсерватории Триеста (INAF).

Центральной звездой этой системы является белый карлик J1328−1450 — плотное и выгоревшее ядро, оставшееся после того, как звезда, похожая на наше Солнце, исчерпала своё топливо.

Когда звёзды, подобные Солнцу, вступают в завершительные стадии своей жизни, они расширяются и сбрасывают свои внешние слои, поглощая и уничтожая расположенные рядом планеты. Те каменистые тела, которые выжили, могут распасться, образуя диск вокруг мёртвой звезды. Однако диск вокруг J1328−1450 отличается от тех, что наблюдаются вокруг других мёртвых звёзд: вместо одного кольца из испарившихся остатков планет звезда окружена двумя концентрическими кольцами обломков.

«Структура, которую мы видим в этой системе, особенно интересна, поскольку эти два газовых кольца чрезвычайно стабильны и остаются разделенными промежутком», — говорит соавтор исследования Фелипе Лагос-Вильчес, астроном из Университета Уорик (Великобритания) и Технического университета имени Федерико Санта-Мария в Чили.

«Эта система даёт редкую возможность заглянуть в бурный, хаотичный процесс, в результате которого планетная система подходит к концу, и наводит на мысль о том, что мёртвые звёзды могут иметь дисковые структуры, гораздо более сложные, чем считалось ранее», — добавляет Джентиле Фусилло.

По мнению команды, эта сложная двойная структура, вероятно, поддерживается двумя сохранившимися планетоподобными телами, движущимися по отдельным орбитам. Они оценивают, что тело во внутреннем кольце имеет размер типичного астероида — несколько километров в диаметре, тогда как внешнее может быть размером с Плутон или даже с нашу Луну.

Все известные обломковые диски вокруг белых карликов были идентифицированы по одному и тому же наблюдаемому признаку, указывающему на наличие единого плоского вращающегося диска. Однако новые наблюдения, проведенные с помощью прибора X-Shooter на телескопе VLT в чилийской пустыне Атакама, показывают, что система J1328−1450 полностью нарушает эту закономерность, демонстрируя вместо этого уникальный «отпечаток» двойного диска.

Наблюдения также показывают, что в диске присутствуют такие элементы, как кальций, кислород, магний и железо, что указывает на состав, схожий с составом каменистого планетарного материала, обнаруженного в нашей Солнечной системе. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что два кольца в диске на самом деле имеют довольно разный состав: внутреннее кольцо богато газообразным магнием, а внешнее — почти лишено его. Это позволяет предположить, что планетезимали, питающие кольца, происходят от двух планет с разным составом. Есть и альтернативное объяснение: они могут быть результатом различных частей небесного тела, таких как кора и ядро планеты.

Солнечную систему может постигнуть подобная судьба, поскольку наше светило в далеком будущем превратится в белого карлика в процессе, который может уничтожить Землю. «Таким образом, эта система даёт уникальную возможность представить, каким может быть будущее планетных систем, в частности таких, как наша», — подытоживает Лагос-Вильчес.