Зафиксировано столкновение экзопланет

Астрономам выпала редкая возможность изучить катастрофические столкновения, происходящие в сформировавшихся планетных системах.

Экзопланеты

Наблюдения на инфракрасной стратосферной обсерватории NASA «Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy» (SOFIA) за двойной звездой BD +20 307 в трехстах световых годах от Земли позволили астрономам подтвердить выдвинутую пятнадцать лет назад идею о произошедшем в ее системе столкновении каменистых экзопланет. Открытие дает первое представление о последствиях этих драматических событий и, потенциально, позволит понять, как одно из них в Солнечной системе привело к образованию Луны. Результаты исследования представлены в журнале The Astrophysical Journal.

«Предыдущие наблюдения этой системы наземными обсерваториями и космическим телескопом NASA «Spitzer» неожиданно выявили исключительно большое количество теплых, мелких, силикатных частиц пыли, что дало первые намеки на произошедшее в ней столкновение. Теперь, спустя десять лет, SOFIA зафиксировала увеличение инфракрасного излучения от пояса осколков более чем на десять процентов – явный признак того, что теплой пыли стало еще больше», – рассказывают авторы исследования.

Художественное представление столкновения двух каменистых экзопланет в системе двойной звезды BD +20 307, которое привело к высвобождению большого количества теплой пыли. Credit: NASA/SOFIA/Lynette Cook

Согласно текущим представлениям, планеты образуются в ходе постепенного слипания частиц пыли в диске, окружающем молодую звезду. Все, что осталось от этого процесса после образования системы, в основном находится в отдаленных, холодных регионах, таких как пояс Койпера в нашей Солнечной системе. Поэтому вполне ожидаемо видеть теплую пыль вокруг молодых светил, но никак ни у звезд, таких как наше Солнце или BD +20 307.

Возраст обеих солнцеподобных светил в системе BD +20 307 составляет не менее миллиарда лет, и все же наблюдения показали наличие в их окружении облаков теплой пыли, что не свойственно звездам на этой стадии развития.

Хотя есть несколько механизмов, которые могут заставить пыль светиться ярче в инфракрасном диапазоне, например, она по какой-то причине может начать поглощать больше тепла от звезд или постепенно приближаться к ним, столь явная трансформация вряд ли способна произойти всего за десять лет, что является молниеносным по космическим меркам. А вот столкновение планет легко могло бы очень быстро произвести выброс большого количества нагретых обломков.

Столкновение новорожденной Земли и Тейи (объекта размером с Марс), ставшее причиной формирования Луны. Credit: Dana Berry/SwRI

«Скорее всего, это указывает на столкновение в системе двух тел размером с планету в сравнительно недавнем прошлом. Последующие наблюдения теплой пыли вокруг этой двойной звезды дадут нам представление о том, каким оно могло быть, и расскажет о его последствиях», – заключила Мэгги Томпсон, ведущий автор исследования из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (США).