Кто потушил звезду в созвездии Единорога на год? Виноват «Супер-Юпитер» с кольцами в пол-Солнечной системы

Астрономы разобрались, что именно почти на год «выключило» далекую звезду в созвездии Единорога. Светило под индексом ASASSN-24fw, которое десятилетиями вело себя спокойно, в конце 2024 года неожиданно потеряло почти всю яркость. Поток упал примерно на 97% и оставался на таком уровне больше 9 месяцев. Для подобных явлений это крайне большой срок, поэтому сначала у нас не было внятного объяснения происходящему.

Объект находится на расстоянии около 3200 световых лет от Земли и по размеру примерно вдвое больше Солнца. Архивные обзоры не показывали у него заметных скачков блеска. Снижение началось плавно, без резкого провала, а восстановление заняло много месяцев. По форме кривой блеска ученые поняли, что перед диском прошло не компактное тело вроде обычной планеты, а протяженная структура с разной плотностью вещества.

Модели, построенные астрономами, лучше всего сходятся со сценарием, где свет перекрывает массивный спутник с огромной системой колец. В роли такого спутника рассматривают коричневый карлик или так называемый супер-Юпитер. Первый вариант относится к промежуточному классу объектов. Масса там больше, чем у планет, но меньше, чем у звезд, поэтому устойчивый термоядерный синтез не запускается. Супер-Юпитерами называют особенно тяжелые газовые экзопланеты, которые по массе превосходят Юпитер и находятся рядом с границей коричневых карликов.

По расчетам, кольцевая структура у этого спутника имеет колоссальный размер. Внешняя граница лежит на расстоянии около 0,17 астрономической единицы от центра тела. Это примерно половина дистанции между Солнцем и Меркурием. При таком масштабе даже разреженные внешние участки начинают постепенно ослаблять свет, а плотные внутренние зоны закрывают почти весь поток. Именно поэтому затемнение развивалось не скачком, а по нарастающей.

Обычные транзиты планет по диску звезды длятся несколько дней или недель. Здесь падение блеска продолжалось около 200 суток. Моделирование показало, что требуется очень точное совпадение орбитальной плоскости и направления на наблюдателя. Без такого выравнивания столь длинное перекрытие просто не получится. Внешние части колец тоньше, поэтому в начале эффект выглядел умеренным. Самая глубокая фаза пришлась на момент, когда перед звездой прошли более плотные области.

Спектроскопия и фотометрия помогли оценить параметры спутника. Масса компаньона превышает 3 массы Юпитера. Также анализ показал, что рядом с самой звездой присутствует околозвездное вещество. Речь идет о пыли и обломках, которые могли появиться после столкновений планетных тел или разрушения более крупных объектов. Для системы старше миллиарда лет такое окружение выглядит необычно.

Во время изучения данных исследователи обнаружили поблизости еще один источник света. Рядом находится красный карлик - маломассивное и холодное светило. Наличие такого соседа влияет на динамику всей системы и может менять распределение пыли и мелких фрагментов на орбитах.

Далее ученым предстоит уточнить свойства самой ASASSN-24fw. Они планируют точнее определить температуру, возраст, химический состав и стадию эволюции. Для этого хотят получить дополнительные наблюдения на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили и на космическом телескопе Джеймса Уэбба. Новые спектры и данные в инфракрасном диапазоне помогут понять, как формируются такие кольцевые системы и как они связаны с рождением планет.

По расчетам орбиты, похожее событие может повториться примерно через 42 или 43 года. Тогда появится возможность снова проследить прохождение колец и проверить текущие выводы по новым измерениям.