Астрономы обнаружили двойной диск обломков, намекающий на будущее Солнечной системы

Международная группа под руководством астрономов из Университета Триеста и Университета Уорика обнаружила двойное кольцо планетарных обломков вокруг мертвой звезды. Это открытие может предвещать то, что произойдет с нашей Солнечной системой.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, фокусируется на WD J1328-1450, белом карлике, находящемся примерно в 1600 световых годах от Земли. Белый карлик — это плотное сгоревшее ядро, остающееся после того, как у такой звезды, как Солнце, заканчивается топливо.

Когда звезды, подобные Солнцу, приближаются к концу своей жизни, они разбухают и сбрасывают свои внешние слои, поглощая близлежащие планеты. Скалистые тела, которые выживут, могут расколоться и образовать диск обломков вокруг остатков звезды. До сих пор каждый газовый диск, обнаруженный вокруг белого карлика, представлял собой единую плоскую вращающуюся структуру.

Наблюдения с помощью инструмента X-shooter на Очень Большом Телескопе Европейской Южной Обсерватории в Чили показали, что WD J1328-1450 нарушает эту закономерность. На сегодняшний день известна 21 сопоставимая система, которая выдает сигнал с двумя пиками. Этот производит четыре, что является признаком двух концентрических колец газа, разделенных пустым зазором.

Внутреннее кольцо простирается от 100 000 до 240 000 километров от звезды, а внешнее кольцо простирается от примерно 375 000 километров до более чем 1,3 миллиона километров. Повторные наблюдения в период с 2021 по 2023 год показывают, что структура оставалась стабильной более двух лет.

Доктор Фелипе Лагос-Вилчес с факультета физики Уорикского университета сказал: «Структура, которую мы видим в этой системе, особенно интригует, потому что два газовых кольца удивительно стабильны и остаются разделенными промежутком. Это намекает на то, что мертвые звезды могут иметь гораздо более сложную структуру диска, чем предполагалось ранее».

Газ содержит кальций, кислород, магний и железо — смесь, похожую на скалистый материал, обнаруженный в нашей Солнечной системе. Однако эти два кольца резко различаются. Внутреннее кольцо богато магнием, а внешнее его гораздо меньше. Это говорит о том, что обломки происходят либо от двух планетарных тел, сформировавшихся в разных условиях, либо из разных слоев одного тела.

Команда предполагает, что два выживших планетарных тела, каждое из которых вращается внутри своего кольца, сохранят структуру нетронутой. Взаимодействуя с окружающей пылью, они выделяют наблюдаемый газ. Их размеры невозможно измерить напрямую, но модели предполагают, что внутреннее тело не больше обычного астероида, несколько километров в поперечнике, тогда как внешнее тело может быть таким же большим, как Плутон или даже Луна.

Ведущий автор Никола Пьетро Джентиле Фузильо из Университета Триеста и Астрономической обсерватории INAF в Триесте сказал: «Мы не можем видеть два планетных тела напрямую, но мы можем сделать вывод об их вероятном присутствии по форме и составу газа. Это похоже на реконструкцию архитектуры разрушенной планетной системы по следам, оставленным ее последними частями. Впервые мы видим, что такая сложная конфигурация может выжить даже вокруг мертвой звезды».

Профессор Борис Генсике с факультета физики Уорикского университета сказал: «Когда двадцать лет назад наша команда в Уорике обнаружила первый диск газообразных обломков вокруг белого карлика, мы не могли предвидеть, как много эти системы расскажут нам о судьбе планетных систем. сформировал эту необычную систему».

Это открытие бросает вызов современным представлениям о том, как формируются и развиваются диски обломков, а также о происхождении газа вокруг белых карликов. Наше Солнце через миллиарды лет станет белым карликом, и этот процесс может уничтожить Землю.