Звезда J0705+0612 некоторое время оставалась загадкой для ученых. Похожая на наше Солнце, она неожиданно померкла. Теперь ученые знают, что причиной этого является пылевое облако с высоким содержанием металлов, которое вращается вокруг этого светила.
Неожиданное затмение звезды
В огромном облаке, которое почти девять месяцев затемняло свет звезды, обнаружили сильные ветры из испаренных металлов. Это открытие, сделанное с помощью телескопа Gemini South в Чили, дает редкую возможность заглянуть в хаотичные и динамичные процессы, которые все еще формируют планетарные системы через длительное время после их образования.
В сентябре 2024 года светило, удаленное на 3000 световых лет, внезапно стало в 40 раз тусклее, чем обычно, и оставалось таким до мая 2025 года. Звезда J0705+0612 похожа на наше Солнце, поэтому резкое снижение ее яркости привлекло внимание Надежды Закамской, профессора астрофизики в Университете Джона Хопкинса. «Звезды, подобные Солнцу, не перестают светить без причины, — говорит она. — Поэтому такие драматические случаи затмения случаются очень редко».
Выявление причины затмения
Признавая возможность изучать такое явление в течение многих месяцев, Закамская и ее команда приступили к наблюдению с помощью телескопа Gemini South, расположенного на горе Серро Пачон в Чили, а также 3,5-метрового телескопа Apache Point Observatory и 6,5-метрового телескопа Magellan.
Сопоставив свои наблюдения с архивными данными о J0705+0612, команда определила, что звезда была временно закрыта огромным, медленно движущимся облаком газа и пыли. Они оценивают, что облако расположено примерно в двух миллиардах километров от своей материнской звезды и имеет диаметр около 200 млн км.
Данные указывают на то, что это облако гравитационно связано со вторичным объектом, который сам вращается вокруг звезды во внешних пределах ее планетной системы. Хотя природа этого объекта остается неизвестной, он должен быть достаточно массивным, чтобы удерживать облако вместе. Наблюдения ограничивают его массу как минимум в несколько раз массой Юпитера, хотя он может быть и больше. Возможности варьируются от планеты до коричневого карлика и до звезды с чрезвычайно малой массой.
Если таинственный объект является звездой, облако будет классифицировано как околовторичный диск — диск обломков, вращающийся вокруг менее массивного члена двойной системы. Если объект является планетой, это будет околопланетный диск. В любом случае, непосредственное наблюдение звезды, омрачаемой диском, окружающим вторичный объект, является редчайшим явлением, о котором известно лишь несколько примеров.
Анализ состава облака
Для исследования состава облака команда использовала самый современный прибор Gemini South — оптический спектрограф высокого разрешения Gemini (GHOST). В марте 2025 года GHOST наблюдал за затемнением в течение чуть более двух часов, разлагая свет звезды на спектр, обнаруживающий химические элементы, присутствующие в промежуточном материале.
Данные GHOST обнаружили в облаке несколько металлов — элементов, тяжелее гелия. Что еще более примечательно, высокая точность спектров позволила команде непосредственно измерить, как газ движется в трех измерениях. Это первый случай, когда астрономы измерили внутренние движения газа в диске, вращающемся вокруг вторичного объекта, такого как планета или звезда с малой массой. Наблюдения показывают динамическую среду с ветрами газообразных металлов, включая железо и кальций.
«Чувствительность GHOST позволила нам не только обнаружить газ в этом облаке, но и фактически измерить, как он движется, — говорит Закамская. — Это то, чего мы никогда раньше не могли сделать в такой системе».
Как возникло пылевое облако?
Точные измерения скорости и направления ветра показывают, что облако движется отдельно от своей материнской звезды. Это, в сочетании с продолжительностью затмения, еще раз подтверждает, что затемнитель является диском вокруг вторичного объекта и что он вращается во внешних пределах звездной системы материнской звезды.
Источник излучает избыток инфракрасного излучения, что обычно ассоциируется с дисками вокруг молодых светил. Однако J0705+0612 имеет возраст более двух миллиардов лет, что означает, что диск вряд ли является остатками обломков от ранней стадии формирования планет в системе. Так как же он образовался?
Астрономы предполагают, что он возник после столкновения двух планет на внешних границах планетной системы этой звезды, в результате чего были выброшены пыль, камни и обломки, образовавшие проходящее перед светилом массивное облако.
Это открытие подчеркивает, как новые технологии позволяют получить новые представления о Вселенной. GHOST открыл новое окно для изучения скрытых явлений в отдаленных звездных системах, а полученные данные дают ценные подсказки о долгосрочной эволюции планетных систем и о том, как могут образовываться диски вокруг старых звезд.
Ученые заявляют, что случай со звездой J0705+0612 показывает, что даже в зрелых планетных системах все еще могут происходить драматические, крупномасштабные столкновения.
По материалам phys.org
