ДТП в 25 световых годах от нас: два астероида не поделили орбиту и превратились в облако пыли, которое мы 10 лет принимали за планету

Астрономы, много лет наблюдавшие за одной из ближайших к Земле звёздных систем, неожиданно стали свидетелями редкого и довольно хаотичного процесса — столкновений крупных каменистых тел, из обломков которых формируются планеты. Космический телескоп «Хаббл» зафиксировал последствия сразу двух таких аварий в системе звезды Фомальгаут, расположенной всего в 25 световых годах от нас.

Всё началось с яркой точки света, которую астрономы впервые заметили ещё в конце 2000-х годов. Тогда объект получил обозначение Fomalhaut b и считался кандидатом в экзопланеты: предполагалось, что это крупное тело, покрытое пылью и отражающее свет звезды. Однако последующие наблюдения постепенно разрушили эту версию. Источник света со временем исчез, а спустя годы в той же системе, но в другом месте, появился новый яркий объект.

Сопоставив архивные и свежие снимки «Хаббла», международная группа исследователей пришла к выводу, что ни один из этих объектов не был планетой. Вместо этого телескопу удалось зафиксировать два отдельных облака обломков, возникших после мощных столкновений планетезималей — небольших каменистых тел, из которых на ранних этапах формируются планеты. По сути, астрономы впервые увидели за пределами Солнечной системы последствия таких столкновений почти в реальном времени.

Фомальгаут давно привлекает внимание исследователей. Эта звезда заметно массивнее Солнца и окружена сложной системой пылевых поясов, напоминающих сильно увеличенный аналог пояса Койпера. Именно высокая концентрация пыли делает систему удобной для наблюдений: любые изменения в её структуре быстро становятся заметны.

Первый объект, который позже получил название Fomalhaut cs1, оказался расширяющимся пылевым облаком. Его исчезновение хорошо вписывается в картину рассеивания обломков после удара. Второй источник света, обозначенный как Fomalhaut cs2, появился уже в 21 веке и оказался удивительно похож на первый — как по яркости, так и по расположению в пылевом поясе. Это сходство укрепило гипотезу о том, что астрономы наблюдают два независимых столкновения за относительно короткий промежуток времени.

С теоретической точки зрения такие события должны происходить крайне редко — по оценкам, раз в сотни тысяч лет. Однако в системе Фомальгаута за два десятилетия наблюдений зафиксировали сразу два случая. Это наводит на мысль, что в этом регионе звезды процессы формирования и разрушения тел идут куда активнее, чем считалось ранее. Если бы можно было ускорить «фильм» эволюции системы, она, вероятно, выглядела бы как череда вспышек от постоянных столкновений.

Чтобы понять, действительно ли речь идёт о двух разных столкновениях, учёные перепроверили наблюдения несколькими независимыми способами. Анализ показал, что оба источника света носят временный характер и связаны с расширяющимися облаками пыли, а не с устойчивыми объектами вроде планет. Это редкая удача для астрономов: раньше такие процессы удавалось изучать либо по «отголоскам» в нашей собственной Солнечной системе, либо по косвенным намёкам в далёких звёздных окружениях.

У находки есть и вполне практическая сторона. Пылевые облака после столкновений могут годами выглядеть как экзопланеты, просто отражающие свет звезды, и тем самым сбивать с толку даже опытных наблюдателей. По мере того как телескопы всё чаще пытаются напрямую разглядеть планеты в зонах обитаемости, умение отличать такие обманчивые следы катастроф от настоящих миров становится всё более важным.

Наблюдения за системой Фомальгаута на этом не заканчиваются. Учёные планируют продолжить слежение за вторым облаком обломков с помощью телескопа «Джеймс Уэбб». Его инфракрасные приборы позволят определить размер и состав пылевых частиц, а также выяснить, содержат ли они лёд или воду. Эти данные помогут лучше понять, из каких материалов складываются молодые планетные системы и как часто в них происходят разрушительные столкновения — те самые, из которых в итоге рождаются новые миры.