Астрономы обнаружили два кольца из остатков разрушенных планет вокруг мёртвой звезды
Международная группа астрономов обнаружила необычную структуру вокруг белого карлика J1328−1450 — плотного остатка звезды, завершившей свою эволюцию. Вместо одного газового диска, характерного для подобных объектов, исследователи выявили два отдельных концентрических кольца, разделённых промежутком. По мнению учёных, такую структуру могут поддерживать два планетных тела, переживших гибель своей звезды. Одно из них предположительно сопоставимо по размерам с крупным астероидом, а другое может достигать размеров Плутона.
Учёные использовали спектрограф X-shooter, установленный на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили. При анализе излучения белого карлика обнаружилась необычная особенность: спектральные линии газа имели четыре выраженных пика вместо двух, наблюдаемых у ранее известных газовых дисков вокруг подобных звёзд.
Обычно два пика возникают из-за вращения вещества вокруг звезды: одна сторона диска движется к наблюдателю, а другая удаляется от него. В системе J1328−1450 исследователи зарегистрировали сразу две пары таких пиков, соответствующих газу с разными орбитальными скоростями. Это позволило сделать вывод о существовании двух отдельных газовых колец. Согласно моделированию, внутреннее располагается на расстоянии от 0,14 до 0,34 радиуса Солнца от центра белого карлика, а внешнее — от 0,54 до 1,93 солнечного радиуса.
Не менее интересным оказался химический состав обнаруженного вещества. Спектральные наблюдения выявили кальций, кислород, магний и железо — элементы, характерные для каменистых планет и астероидов. При этом два кольца существенно различаются: внутреннее содержит заметное количество магния, тогда как во внешнем его признаки значительно слабее. Такая разница может указывать на то, что вещество поступает от двух планетных тел с разным составом либо представляет собой остатки различных слоёв одного разрушенного небесного объекта.
Авторы предполагают, что внутри колец могут находиться два сохранившихся планетезималя — небольших твёрдых тела, оставшихся от прежней планетной системы. Двигаясь среди обломков, они способны взаимодействовать с пылью и способствовать образованию газа, поддерживая существование двух отдельных структур. По оценкам исследователей, внутреннее тело может иметь размеры астероида, тогда как внешнее при определённых условиях могло бы быть сопоставимо с Плутоном или даже Луной. Однако сами объекты пока не обнаружены, а их присутствие остаётся наиболее вероятным объяснением наблюдений.
Открытие показывает, что планетные системы могут сохранять сложную структуру даже после превращения звезды в белый карлик. Подобная судьба в далёком будущем ожидает и Солнце: сначала оно расширится до красного гиганта, а затем сбросит внешние оболочки, оставив компактное звёздное ядро. При этом часть малых тел Солнечной системы может пережить эти изменения и сформировать вокруг белого карлика новые диски из пыли и обломков.
Результаты исследования в научном журнале Nature Astronomy.