Астрономи зафіксували безпрецедентне небесне явище у зоряній системі Фомальгаут, що розташована за 25 світлових років від Землі. Вчені стали свідками наслідків одразу двох зіткнень масивних кам’янистих тіл, які відбулися протягом останніх двох десятиліть. Це відкриття проливає світло на процеси формування планет у ранньому Всесвіті.
Дослідники спершу шукали екзопланету, але замість цього виявили рідкісні космічні аварії. У результаті зіткнень великих планетезималей – будівельних блоків планет – навколо Фомальгаута утворилися масивні хмари уламків. Ці хмари яскраво відбивають світло зірки, роблячи їх помітними для спостережень.
Сама зоря Фомальгаут відома астрономам як «Око Саурона» через свій характерний пиловий пояс. Цей пояс розташований на відстані 133 астрономічних одиниць від зірки та нагадує вогняне око з популярної саги.
Пиловий пояс сформувався внаслідок численних зіткнень кам’янистих і крижаних тіл, що робить його аналогом ранньої Сонячної системи понад чотири мільярди років тому. Нове дослідження, що пролило світло на ці події, було опубліковане в авторитетному науковому журналі Science.
Його провела міжнародна команда під керівництвом астронома Каліфорнійського університету в Берклі Пола Каласа. Вчені намагалися з’ясувати природу загадкових яскравих об’єктів у системі Фомальгаута, що спостерігалися ще на початку 2000-х років.
Тоді дослідники зафіксували світний об’єкт, який вважали екзопланетою та назвали Фомальгаут b. Проте згодом цей об’єкт зник, а поруч з’явилося нове джерело світла, що викликало багато запитань.
Детальний аналіз показав, що обидва об’єкти були не планетами, а хмарами уламків після масштабних зіткнень. Ці події отримали позначення Fomalhaut cs1 та Fomalhaut cs2, і їхнє виявлення стало справжнім сюрпризом.
Теоретично, подібні зіткнення масивних тіл мають відбуватися лише раз на приблизно 100 тисяч років. Тому виявлення двох таких подій за лише 20 років є неймовірною удачею для науковців, даруючи унікальну можливість їх вивчити.
За оцінками дослідників, за 440 мільйонів років існування системи Фомальгаута могло статися до 22 мільйонів подібних зіткнень. «Навіть якби ми перемотали час лише на кілька тисяч років, планетна система Фомальгаута виблискувала б від цих зіткнень», — зазначив Пол Калас.
Зворотний аналіз дозволив оцінити діаметр планетезималей, що зіткнулися, — близько 60 кілометрів. Це у чотири-шість разів більше за розмір астероїда, який, як вважається, призвів до вимирання динозаврів на Землі.
Співавтор дослідження Джейсон Ван з Північно-Західного університету додав: «Ці більші тіла схожі на тіла, що складають наші власні пояси астероїдів та Койпера». Науковці також припускають, що в системі Фомальгаута може існувати до 300 мільйонів подібних первісних тіл загальною масою до 1,8 маси Землі.
Попри те що Фомальгаут b виявився не планетою, можливість існування прихованої екзопланети у системі не відкидається. Дослідники оцінюють імовірність того, що обидва зіткнення були спричинені її гравітаційним впливом, приблизно у 10%.
«Щось — як планети — має бути відповідальним за формування планетезималей у пиловий пояс, який ми бачимо», — зауважив Ван. Він також припустив, що близькість місць зіткнень може вказувати на дію невидимої планети, що створює умови для цих подій.
Це дослідження має важливе практичне значення для майбутніх космічних місій. Як зазначив Калас, об’єкт Fomalhaut cs2 «виглядає точнісінько як позасонячна планета, що відбиває зоряне світло». Ці результати допоможуть астрономам точніше відрізняти реальні екзопланети від інших яскравих об’єктів у далекому космосі.