АстрофизикаНовости

Астрономы обнаружили неизвестный объект, выбрасывающий пыль вокруг звезды

С помощью спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), предназначенного для поиска экзопланет, команда астрономов обнаружила загадочный объект, вращающийся вокруг бинарной звезды TIC 400799224. Этот объект блокирует свет звезды-хозяина весьма неустойчиво: падения светимости обнаруживаются примерно в каждом третьем-пятом транзите, что позволяет предположить, что это тело пока еще неопределенной природы эпизодически выбрасывает пыль.

Спутник TESS был запущен в апреле 2018 года. С момента запуска спутник обнаружил 172 подтвержденные экзопланеты и составил список из 4703 кандидатов в экзопланеты, а входной каталог TESS (TIC) содержит более миллиарда объектов. TIC 400799224 находится на расстоянии около 2 300 световых лет от нас. Он был случайно замечен в данных TESS из-за быстрого падения яркости всего за несколько часов, после чего последовало несколько внезапных изменений яркости, каждое из которых можно интерпретировать как затмение.

Загадочный объект может блокировать до 37% или 75% света от звезды-хозяина - в зависимости от того, какая звезда входит в бинарную систему TIC 400799224. По словам астрономов, сообщивших об открытии, это, скорее всего, распадающийся астероид или малая планета. Тем не менее необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы получить больше деталей о происхождении и составе этого объекта.

Учитывая нетипичные колебания света, ученые предполагают, что неизвестный объект эпизодически выбрасывает плотную пыль. По крайней мере, подобное уже наблюдалось в других звездных системах, таких как Kepler 1520 (первоначально опубликованная как KIC 12557548) - оранжевый карлик с распадающейся планетой на орбите и пылевым хвостом — или WD 1145+017, белый карлик, окруженный несколькими пылевыми телами.

Астрономы считают TIC 400799224, хотя и весьма необычным, аналогом этих систем, поскольку орбитальное тело имеет признаки распада, возникающие транзиты изменяются по глубине, форме и продолжительности, и, наконец, транзиты относительно случайны — затмение оптически измеримо только в одном из трех-пяти транзитов. Однако в TIC 400799224 есть несколько особенностей, которые относят его к отдельной категории.

Оптическое/инфракрасное изображение неба вокруг TIC 400799224 (перекрестие отмечает его местоположение, а ширина поля зрения указана в минутах дуги). Астрономы пришли к выводу, что загадочные периодические колебания света вызваны орбитальным телом, периодически выбрасывающим облака пыли.

Анализ данных сначала показал, что это была двойная система, одна из звезд которой пульсирует с периодом 19,77 суток. Кроме того, количество пыли, испускаемой затемняющим объектом, относительно велико, эквивалентно количеству пыли, выброшенной астероидом радиусом 10 км. Однако если бы это был астероид, учитывая скорость, с которой должна образовываться пыль, чтобы получить наблюдаемое затмение, он бы просуществовал всего около восьми тысяч лет, прежде чем исчезнуть, уточняется в пресс-релизе Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Тем не менее за шесть лет последующих наблюдений за этим объектом (с помощью TESS и других инструментов) периодичность осталась той же, и затемняющий объект, похоже, оставался нетронутым при каждом прохождении.

Результат многочисленных столкновений?

Какова может быть природа этого объекта и как в системе TIC 400799224 могут образовываться такие количества пыли? В случае распадающихся планет образование пыли объясняется тепловым ветром, возникающим в результате облучения поверхности и испарения (поверхность планеты при этом сразу переходит из твердого состояния в газообразное). Но эта интерпретация не подходит для объекта TIC 400799224, отмечают исследователи. Его равновесная температура (1525 K) такова, что давление паров силикатов слишком мало, чтобы вызвать ожидаемую скорость потери массы.

TESS наблюдал TIC 400799224 в секторах 10 (с 26 марта 2019 г. по 22 апреля), 11 (с 22 апреля 2019 г. по 21 мая), 37 (со 2 по 28 апреля 2021 г.) и 38 (с 28 апреля 2021 г. по 26 мая). На этом рисунке показаны кривые блеска секторов 10 и 11, которые показывают резкое и внезапное уменьшение. Во время события есть три отчетливые капли, указывающие на очень неправильное скрывающееся тело, достигающее глубины примерно 25%.

Пыль также могла появиться в результате столкновений с мелкими телами, создающими спорадические пылевые облака, или в результате переноса пыли планетой, погребенной в звездном диске. Учитывая ограничения по массе, постоянную периодичность объекта в течение шести лет и сильно меняющиеся глубины затмения, команда считает, что сценарий столкновения является наиболее вероятным. Такое же объяснение было предложено для белого карлика ZTF J0328-1219, который также периодически затмевается сгустками столкнувшихся обломков.

Исследуемый здесь объект подвергается столкновениям с мелкими телами, слишком малыми, чтобы повредить его или изменить его орбитальный период. Эти столкновения, вероятно, достаточно регулярны и происходят на одной и той же орбитальной фазе объекта; каждое столкновение порождает облако пыли и мелких частиц, затмевающее звезду на некоторое время, а затем рассеивающееся... пока новое столкновение не образует новое облако.

Для устранения неопределенности астрономы планируют продолжить наблюдение за этим загадочным объектом и включить в свой анализ исторические наблюдения за небом, чтобы попытаться определить его изменения на протяжении нескольких десятилетий. Они отмечают, что объект достаточно ярок для наблюдения с помощью небольших телескопов, которые могут обнаружить будущие транзиты - так что астрономы-любители теоретически могут внести свой вклад.

Подписывайтесь на нас
Back to top button