Астрономы открыли планету, которой не было

Опубликовано: 06:09 среда, 22 апреля 2020 г.  
Астрономы открыли планету, которой не было - фото
ESA, NASA and M. Kornmesser

То, что астрономы считали за планету вне нашей Солнечной системы, а теперь, казалось бы, исчезло из поля зрения, позволяет предположить, что одна из первых экзопланет, выявленных с помощью прямой визуализации, о открытии которой было объявлено, вероятно, никогда не существовала.

Об этом говорится в пресс-релизе Аризонского университета.

Два астронома из указанного университета пришли к выводу, что космический телескоп НАСА Хаббл вместо планеты смотрел на расширяющееся облако из очень мелких пылевых частиц от двух ледяных тел, которые столкнулись друг с другом. Хаббл появился слишком поздно, чтобы стать свидетелем столкновения, но, возможно, застал его последствия. Планету, пропавшую без вести, в последний раз видели на орбите звезды Фомалхаут (Fomalhaut), которая находится в 25 световых годах от нас.

«Эти столкновения чрезвычайно редки, и поэтому очень важно, что мы действительно можем увидеть доказательства одного из них», - говорит Андрас Гаспар, ассистент астронома в обсерватории Стюарда Аризонского университета и главный автор научно-исследовательской работы, объявляющей об открытии. «Мы считаем, что мы были в нужном месте и в нужное время, чтобы стать свидетелями такого маловероятного события с помощью космического телескопа НАСА Хаббл».

«Звездная система Фомалхаут - это лучшая лаборатория для испытаний всех наших представлений о том, как развиваются экзопланеты и звездные системы», - добавляет Джордж Рийке, регент-профессор астрономии в обсерватории Стюарда. «У нас есть доказательства подобных столкновений в других системах, но ни одного такого масштаба не наблюдалось в нашей Солнечной системе. Это схема того, как планеты уничтожают друг друга».

О предполагаемой экзопланете, названной Fomalhaut b, впервые было объявлено в 2008 году на основе данных 2004 и 2006 годов. Она была четко видна в течение нескольких лет наблюдений Хаббла, которые обнаружили, что это была подвижная точка. К этому времени доказательства экзопланет в основном получали с помощью косвенных методов обнаружения, таких как едва заметные звездные колебания и тени от планет, проходящих перед своими звездами.

Однако, в отличие от других выявленных экзопланет с помощью прямой визуализации, в случае с Fomalhaut b возникли загадки. Объект был ярким в видимом свете – очень необычно для экзопланеты, которая просто слишком мала, чтобы отразить достаточно света от своей звезды-хозяина, чтобы ее можно было увидеть с Земли. В то же время у нее не было ни одной заметной сигнатуры инфракрасного нагрева – опять же, очень необычно, поскольку планета должна быть достаточно теплой, чтобы светить в инфракрасном диапазоне, особенно такая молодая, как Fomalhaut b. Астрономы предполагали, что дополнительная яркость происходит от огромной оболочки или кольца пыли, окружающего планету, что, возможно, было связано со столкновением.

«Наше исследование, которое проанализировало все архивные данные Хаббла о Фомалхауте, выявило несколько характеристик, которые в совокупности вырисовывают картину о том, что объект размером с планету, возможно, никогда не существовал», - сказал Гаспар.

Команда подчеркивает, что последний гвоздь в гроб появился тогда, когда анализ данных изображений Хаббла, сделанный в 2014 году, показал, что объект, на их неверие, исчез. В дополнение к тайне, предыдущие снимки показали, что объект постоянно тускнеет со временем, говорят они.

Фомальхаут

Иллюстрация: NASA, ESA, A. Gáspár and G. Rieke/University of Arizona

«Очевидно, что Fomalhaut b делала вещи, которые не следует делать истинной планете», - сказал Гаспар.

Интерпретация заключается в том, что Fomalhaut b медленно расширяется от разбивания, которое выбросило в космос рассеиваемое облако. Учитывая все имеющиеся данные, Гаспар и Рийке считают, что столкновение произошло не слишком задолго до первых наблюдений, сделанных в 2004 году. На сегодняшний день облако пыли – состоящее из частиц размером около 1 мкм или примерно 1/50 диаметра человеческого волоса – ниже предела обнаружения Хаббла. По оценке, пылевое облако сейчас расширилась до размеров, превышающих орбиту Земли вокруг Солнца.

Не менее запутанным является то, как команда сообщает, что объект скорее всего на пути бегства, а не на эллиптической орбите, как ожидалось бы для планет. Этот вывод основывается на добавлении исследователями более поздних наблюдений к графику траектории, построенном по предварительным данным.

«Недавно созданная массивная пылевая туча, которая испытывает действие значительной радиации от центральной звезды Фомалхаут, будет размещена на такой траектории», - говорит Гаспар. «Наша модель способна естественно объяснить все независимые наблюдаемые параметры системы: ее скорость расширения, ее угасание и траекторию».



Поскольку Fomalhaut b в настоящее время находится в огромном кольце из ледяных обломков, окружающих звезду Фомальхаут, сталкиваемые тела, скорее всего, является смесью льда и пыли, как кометы, которые существуют в поясе Койпера на внешний окраине нашей Солнечной системы. Гаспар и Рийке подсчитали, что каждое из этих кометных тел в размере примерно 200 км в поперечнике, что примерно вдвое меньше астероида Веста.

Авторы говорят, что их модель объясняет все наблюдаемые характеристики Fomalhaut b. Изящное моделирование того, как со временем движется пыль, сделанное на компьютерном кластере в Аризонскому университете, показывает, что такая модель способна количественно вместить все наблюдения. По подсчетам автора исследования, система Фомальхаут, расположенная примерно в 25 световых лет от Земли, может переживать одно из этих событий только каждые 200 000 лет.

Гаспар и Рийке, вместе с другими членами команды, также будут наблюдать за системой Фомалхаут с помощью будущего космического телескопа Джеймса Вебба в течение первого года его научных операций. Команда будет непосредственно наблюдать за внутренними теплыми участками системы, и впервые в звездной системе, отличной от нашей, они получат подробную информацию об архитектуре неуловимого астероидного пояса Фомальхаута. Команда также будет искать истинные планеты, вращающиеся вокруг Фомальхаута, которые, возможно, еще ожидают открытия.

Статья «Новые данные HST и моделирование разоблачают масштабное планетимальное столкновение вокруг Фомалхаута», была опубликована в «Трудах Национальной академии наук» (PNAS).

Читайте еще интересные новости о космосе.


                 
 


НОВОСТИ ОТ ПАРТНЕРОВ: