На знімках, отриманих за допомогою космічного телескопа Габбл, видно зіткнення двох об'єктів розміром з астероїд, що обертаються навколо відомої зірки. Зіткнення надає рідкісну можливість поглянути на молоду зірку в той момент, коли планети вже сформувалися, а астероїди, що залишилися, руйнуються — подібно до зіткнень, які, ймовірно, сформували нашу власну Сонячну систему, повідомили астрономи 18 грудня в журналі Science.
"Це перший випадок, коли ми спостерігаємо зіткнення планетезималів за межами нашої Сонячної системи", - говорить Джейсон Ванг, астроном з Північно-Західного університету в Еванстоні, штат Іллінойс. Ця подія також розгадує давню загадку зникнення екзопланети.
Об'єкти, що зіткнулися, імовірно, є будівельними блоками планет, звані планетезималями, зіткнулися один з одним в уламковому диску Фомальгаута, зірки, розташованої всього у 25 світлових роках від Землі. Фомальгаут добре відомий своїм помітним кільцем пилу та уламків — областю, де, мабуть, відбуваються сильні зіткнення, які досі не спостерігалися.
В результаті зіткнення утворилася величезна хмара пилу, яка на знімках Габбла виглядає як яскрава пляма. Судячи з розміру цієї хмари, дослідники припускають, що діаметр планетезималів, що зіткнулися, становив близько 30 кілометрів, що трохи більше, ніж діаметр марсіанського супутника Фобоса.
Існування цієї плями інтригує, оскільки може допомогти розгадати таємницю зникнення екзопланети Фомальгаут b. Ця планета, виявлена у 2008 році, була названа першою планетою, що обертається навколо зірки, яка відрізняється від Сонця, яка була безпосередньо відображена у видимому світлі. Але потім планета зникла. Наступні спостереження не змогли її виявити, що змусило вчених засумніватися у її існуванні.
Нові дані Габбла пропонують іншу гіпотезу. Як і ця нова пляма, Фомальгаут b, ймовірно, зовсім не була планетою, а являла собою хмару пилу, що розширюється, що утворилася в результаті попереднього зіткнення планетезималів. Нова хмара виглядає схожою на Фомальгаут b в момент її першого виявлення. А «екзопланета» згодом тьмяніла і розширювалася, поки не стала ледь помітною. Ця траєкторія може дати ключ до розгадки долі нового згустку.
Коли Ван і його колеги вперше виявили нову хмару, "спочатку ми були трохи спантеличені, типу, що це таке? Це реально?" - каже він. "Нам знадобився деякий час, щоб зіставити всі ці дані".
Коли всі дані склалися воєдино, астрономи отримали більше, ніж очікували, вивчаючи еволюцію зіркових дисків.
«Що цікаво в цій статті, так це те, що вперше ми бачимо, як один із цих дисків змінюється з часом», — каже астрофізик Тім Пірс з Уорікського університету в Ковентрі, Англія, який не брав участі у дослідженні. Це незвичайно для вивчення дисків з уламків, де вчені зазвичай спостерігають структури, які «в основному виглядають однаково протягом усього людського життя», — каже він. Спостерігаючи за цими подіями, астрономи можуть перевірити свої ідеї та підтвердити, що великомасштабні зіткнення є численною частиною процесу становлення Сонячної системи.
Хоча телескопи можуть виявляти пил у цих дисках, більші тіла, такі як астероїди або карликові планети, зазвичай занадто тьмяні й холодні, щоб їх можна було побачити безпосередньо. Це зіткнення вказує на присутність цих тіл, а розмір хмари дає опосередкований спосіб оцінити їх розміри. Виявлення двох таких подій протягом 20-річного періоду дозволяє дослідникам почати встановлювати часову шкалу частоти цих масштабних зіткнень, що, своєю чергою, є показником їх поширеності, оскільки чим більше об'єктів на орбіті, тим більша ймовірність зіткнень.
Дослідники мають намір продовжити спостереження за системою Фомальгаута, щоб вивчити еволюцію хмари пилу. Однак старий космічний телескоп «Габбл» став менш надійним. Вихід з ладу одного з його гіроскопів у 2024 році обмежив можливості стабільного спостереження за Фомальгаутом. На щастя, космічний телескоп Джеймс Вебб також здатний спостерігати за системою, надаючи новий спосіб моніторингу диска уламків і потенційного спостереження за новими зіткненнями в міру їх виникнення.
