Астрономы обнаружили беспрецедентную структуру вокруг мертвой звезды в нашей Вселенной: два отдельных кольца, образованных остатками древних планетных тел. Эта система вращается вокруг белого карлика J1328−1450 и потенциально может помочь ученым понять судьбу планет и других небесных тел после того, как звезда, подобная Солнцу, завершит свой жизненный цикл.
Белый карлик представляет собой чрезвычайно плотное ядро, оставшееся после того, как звезда вроде Солнца исчерпала свое топливо, расширилась и потеряла внешние слои. В ходе этого процесса близлежащие планеты могут быть уничтожены, а другие тела могут выжить, но впоследствии фрагментироваться, образуя диски из пыли и газа вокруг звезды.
Однако в случае с J1328−1450 астрономы обнаружили нечто иное. Вместо одного непрерывного диска остатки распределены по двум отдельным кольцам, разделенным четким пространством. По словам авторов, такая конфигурация ранее никогда не наблюдалась вокруг белого карлика.
Тела могли пережить смерть звезды
«Это первое наблюдение сложной системы с двойным диском остатков и, потенциально, двумя выжившими планетезималями», — заявил Никола Gentile Fusillo, астроном из Университета Триеста в Италии и главный автор исследования.
Основная гипотеза исследователей заключается в том, что два планетных тела все еще вращаются вокруг белого карлика и способствуют поддержанию разделения двух колец. Эти объекты не были обнаружены напрямую; их существование было предположено на основе формы и поведения наблюдаемого газа вокруг звезды.
Наиболее близкое тело может быть размером с астероид, тогда как самое дальнее может быть сопоставимо с Церерой, Плутоном или даже Луной, в зависимости от его состава и точного расстояния до звезды. Согласно исследованию, наличие двух тел на разных орбитах также помогает объяснить, почему газ остается сконцентрированным в двух отдельных областях, не заполняя пространство между ними.
Астрономы также выявили различия в составе двух колец. Более близкое к звезде кольцо богато магнием, в то время как более далекое содержит значительно меньше этого элемента. Для исследователей это может указывать на то, что остатки пришли из двух разных планетных тел. Другая возможность состоит в том, что они происходят из разных частей одного объекта, например, внутренних и внешних слоев древней планеты или каменистого тела.
Помимо магния, были идентифицированы такие элементы, как кальций, кислород и железо. Общий состав схож с материалами, найденными во внутренней части нашей Солнечной системы.
Как это связано с будущим Солнечной системы?
Эта система может служить своего рода портретом очень далекой фазы будущего нашей собственной Солнечной системы. Через миллиарды лет Солнце также должно превратиться в белый карлик. Прежде чем это произойдет, оно расширится и глубоко изменит окружающую систему, потенциально уничтожив ближайшие планеты.
Часть тел, которые переживут эту трансформацию, может продолжать вращаться вокруг остатков Солнца. Со временем столкновения и другие взаимодействия могут фрагментировать их и рассеять остатки вокруг звезды. Именно такой сценарий, по мнению астрономов, наблюдается в J1328−1450.
Филипе Лагос-Вильчес, соавтор исследования, отметил: «Эта система предлагает замечательное представление о том, каким может быть будущее планетных систем, включая такие системы, как наша». Открытие также демонстрирует, что конец планетной системы может быть сложнее, чем предполагалось ранее.
По мнению исследователей, кольцевая структура, обнаруженная вокруг мертвой звезды, напоминает образования, наблюдаемые в дисках вокруг молодых звезд, где планеты все еще формируются. Это сходство предполагает, что процессы, способные организовывать материю в кольца, могут действовать как на этапе рождения, так и на заключительных стадиях планетных систем.