Раскрыта тайна исчезнувшей в «Оке Саурона» экзопланеты

В 2004 и 2006 годах космический телескоп Хаббл запечатлел звезду Фомальгаут — альфу созвездия Южная Рыба, которая отдалена от нас на 25 световых лет. Это молодой объект, чей возраст достигает всего 200–300 миллионов лет. Ее масса в 2,3 раза превосходит солнечную, а светимость в 16 раз выше.

Фомальгаут окружен крупным протопланетным диском, состоящим из плотного газа и ледяной пыли, из которого впоследствии будут формироваться планеты. Затемнение в центре, напоминающее зрачок, является коронографической маской. То есть, уровень яркости звезды в кадре преуменьшают, чтобы рассмотреть детали объекта. Все вместе это формирует «Око Саурона» — именно такое неофициальное название получила система Фомальгаута.

Однако «око» — не самое интересное, что удалось разглядеть «Хабблу». На краю осколочного диска астрономы зафиксировали небольшой объект, который в 2008 году был признан экзопланетой — одной из немногих, которую удалось найти в видимом свете. Ученые определили, что это газовый гигант, первоначально получивший обозначение Фомальгаут b. Впоследствии он получил имя Дагон, в честь семитского божества.

Природа Дагона всегда вызывала большие сомнения, которые были связаны с молодым возрастом Фомальгаута. Если в этой системе и успели образоваться полноценные планеты, они должны быть еще раскалены и активно испускать инфракрасное излучение. Однако Дагон, хорошо различимый в видимых лучах, в ИК невидим, хоть и испускает необычно много ультрафиолета, что также не согласуется с моделями формирования планет.

Чтобы объяснить эти особенности, астрономы предположили, что планета была окутана огромным кольцом или облаком пыли, возможно, в результате столкновений с другими объектами или меньшей планеты с огромной кольцевой системой.

Ученые определили, что Дагон вращается по 1 700-летней высокоэллиптической орбите вокруг звезды-хозяина. Но при рассмотрении ранее неопубликованных изображений «Хаббла», сделанных еще в 2014 году, астрономы испытали шок. Предполагаемая планета не просто изменилась: не то чтобы его орбита была не такой, как ожидалось — Дагон вообще исчез.

Обнаружив исчезновение планеты, астрономы Андрас Гаспар и Джордж Рик из Университета Аризоны обратились к предыдущим наблюдением «Хаббла». Они выяснили, что объект со временем угасал, что прямо противоречило исследованию 2012 года, подтвердившему статус экзопланеты для Дагона и не обнаружившему изменений в его яркости.

Проанализировав имеющиеся данные, исследователи пришли к выводу, что яркое пятно, видимое на ранних изображениях «Хаббла», было еще более редким явлением — последствием столкновения двух планетезималей размером с астероид (около 200 километров).

Если гипотеза ученых верна, то после столкновения обломки мусора от двух объектов значительно расширились, и теперь их диаметр превышает земную орбиту вокруг Солнца.

Однако дело об исчезновении экзопланеты закрывать слишком рано. Исследователи продолжат изучать систему Фомальгаута с помощью телескопов нового поколения, таких как «Джеймс Уэбб». Тем не менее, в настоящее время версия о столкновении двух планетезималей не встретила никакой критики со стороны ученого сообщества.

Исследование опубликовано в журнале PNAS; кратко о нем рассказывает пресс-релиз команды Hubble.

Узнайте, почему взрыв Бетельгейзе откладывается.