Астрономы впервые стали свидетелями гигантского столкновения двух планет в далекой звездной системе
Астрономы впервые в истории получили возможность наблюдать за последствиями грандиозного столкновения двух экзопланет в реальном времени. Открытие было сделано благодаря анализу хаотичных изменений яркости звезды, расположенной на расстоянии примерно 11 тысяч световых лет от Земли в созвездии Корма.
История открытия началась с того, что аспирант Вашингтонского университета Анастасиос Тзанидакис изучал архивные данные телескопов за 2020 год и обратил внимание на ничем не примечательную на первый взгляд звезду, классифицированную как Gaia20ehk. Это стабильная звезда главной последовательности, очень похожая на наше Солнце, что подразумевает постоянный и предсказуемый уровень светимости. Однако записи свидетельствовали об обратном: звезда начала хаотично мерцать.
Как отметил Тзанидакис, кривая блеска светила оставалась ровной и неизменной до 2016 года, после чего начали фиксироваться три значительных падения яркости. Около 2021 года ситуация стала полностью хаотичной. Ученый подчеркнул исключительность события, напомнив, что звезды солнечного типа не ведут себя подобным образом, что заставило команду задаться вопросом о реальной причине происходящего.
Тщательный анализ показал, что источником мерцания была не сама звезда. Причина крылась в огромных массах камней и пыли, которые, словно возникнув из ниоткуда, начали обращаться вокруг звезды, периодически проходя перед ее диском и частично, неравномерно затмевая свет. Наиболее вероятным источником такого колоссального количества обломков оказалось катастрофическое столкновение двух планет. Сам Тзанидакис выразил изумление тем, что различные телескопы смогли запечатлеть это столкновение в самый момент его свершения, отметив, что существует крайне мало записей о планетарных коллизиях любого рода, и ни одна из них не имеет столько сходств с ударом, который, как полагают, привел к образованию системы Земля—Луна.
Процесс формирования планет — это хаотичный процесс, в котором гравитация собирает вещество вокруг новой звезды, а молодые планеты часто сталкиваются и разрушаются. Несмотря на предполагаемую частоту подобных столкновений, наблюдать их напрямую в удаленной системе — редкая удача. Планеты должны оказаться ровно между своей звездой и нами, чтобы пыль от удара частично заблокировала свет, причем этот процесс может длиться годами.
Ключом к разгадке стало сравнение данных, полученных в видимом и инфракрасном диапазонах. Анализ показал, что в то время как видимый свет начал мерцать и тускнеть, инфракрасное излучение резко возросло. Это свидетельствовало о том, что материал, закрывающий звезду, имел чрезвычайно высокую температуру, светясь в инфракрасном диапазоне. Катастрофическое планетарное столкновение вполне могло выделить достаточно энергии для объяснения такой вспышки.
Исследователи предполагают, что первоначальное падение яркости было вызвано постепенным сближением двух планет по спирали, когда происходили касательные удары. Затем случилась финальная катастрофическая коллизия, породившая мощное инфракрасное излучение. Полученное облако пыли вращается вокруг звезды на расстоянии примерно одной астрономической единицы — том же расстоянии, что отделяет Землю от Солнца. Есть вероятность, что этот материал со временем остынет и затвердеет, дав начало новой системе, подобной Земле и Луне, однако этот процесс может занять до миллионов лет.
Это открытие служит стимулом для поиска новых подобных коллизий. Мощный телескоп имени Симиньи, установленный в обсерватории Веры Рубин, когда он начнет работу в этом году, сможет обнаруживать до сотни новых столкновений в ближайшее десятилетие. Огромный объем данных в конечном итоге поможет сузить поиски обитаемых миров за пределами нашей Солнечной системы. Ведь Луна, образовавшаяся, предположительно, в результате подобного удара, считается одним из ключевых факторов, сделавших Землю пригодной для жизни, защищая ее от астероидов и влияя на климат и тектонику.