Астрономы с помощью космического телескопа Hubble впервые в истории стали свидетелями непосредственных следов двух мощных столкновений крупных космических объектов в экзопланетной системе, находящейся в непосредственной близости от Земли. Эти наблюдения дают уникальную возможность изучать процессы, происходящие в молодом звездном окружении, и приближают учёных к пониманию динамики формирования планет.
Система Фомальгаут: местоположение и особенности
Объект наблюдений — звезда Фомальгаут (Fomalhaut), расположенная в созвездии Южной Рыбы на расстоянии примерно 25 световых лет от Земли. Это одна из самых ярких звёзд ночного неба, она массивнее и ярче нашего Солнца и окружена обширными поясами пыли и обломков — кругами материала, которые, как предполагается, являются остатками ранних этапов формирования планетной системы.
Фомальгаут давно привлекает внимание астрономов: ещё в 2008 году в окрестностях звезды была обнаружена точка света, названная Fomalhaut b, которую первоначально интерпретировали как потенциальную экзопланету. Однако более поздние наблюдения показали, что этот объект представлял собой облако пыли, а не планету.
Прямые изображения столкновений: что именно увидели учёные
В декабре 2025 года группа исследователей, работающая с данными Hubble, зарегистрировала два отдельных события, свидетельствующих о мощных столкновениях крупных объектов в окрестностях Фомальгаута. Эти события в совокупности являются первыми прямыми изображениями подобных катастрофических столкновений вне Солнечной системы.
Основные наблюдаемые признаки:
- в наблюдениях 2004 года впервые был обнаружен яркий источник света вокруг звезды — теперь известно, что это была облако пыли от столкновения двух массивных тел;
- в 2023 году Hubble вновь выявил новую точку света (cs2) в том же регионе, аналогичную по свойствам той, что наблюдалась в 2004 году;
- оба этих объекта отсутствовали на предыдущих снимках, что позволяет связывать их появление именно с результатом крупных столкновений между телами, находящимися в поясе обломков вокруг Фомальгаута.
Астрономы подчеркивают, что не сами тела, вызывающие столкновения, были непосредственно сняты — их нельзя увидеть на снимках. Вместо этого зафиксированы остатки этих столкновений в виде ярких облаков пыли и обломков, отражающих свет Фомальгаута и заметных на фоне окружающего пространства.
Что это говорит о размерах и частоте столкновений
На основе яркости и динамики наблюдаемых облаков исследователи оценили размеры тел, участвовавших в столкновениях. Оба объекта были примерно 60 километров в диаметре или более, что сопоставимо с крупными астероидами или небольшими планетоидными телами.
До этих наблюдений считалось, что такие мощные столкновения происходят крайне редко — примерно один раз за 100 000 лет в данной области пространства. Тем не менее две подобные находки были сделаны всего за 20 лет наблюдений вокруг Фомальгаута, что может указывать на большую, чем ожидалось, частоту таких событий в процессе формирования планетарных систем.
Значение обнаружения
Наблюдение следов таких столкновений представляет собой важный шаг в изучении ранних этапов формирования планетных систем:
- прямые изображения последствия столкновений позволяют оценить распределение и плотность крупных тел в поясе обломков;
- сопоставление двух событий в одной системе дает учёным редкую возможность изучать эволюцию динамических процессов в аналогах молодого Солнечного системы;
- такие наблюдения помогают уточнить модели того, как астероиды и планетезимали взаимодействуют, сталкиваются и иногда разрушаются на пути к формированию полноценного планетного архитектурного строения.
Кроме того, облака пыли, образующиеся после столкновений, могут оставаться видимыми в течение длительного времени, что позволяет наблюдать их эволюцию и распределение вокруг звезды.
Перспективы дальнейших исследований
Учёные планируют продолжить наблюдения за системой Фомальгаута, сочетая данные Hubble с возможными наблюдениями от космического телескопа James Webb и других телескопов. Это позволит:
- отслеживать динамику изменения облаков пыли с течением времени;
- лучше понимать связь между столкновениями крупных тел и процессами формирования планет;
- уточнять характеристики объектов, участвующих в подобных столкновениях.
Итоги
Прямое наблюдение последствий столкновений крупных тел в системе Фомальгаута — это новый уровень понимания динамики молодого планетного окружения. Эти данные дополняют наше знание о том, как крупные космические объекты взаимодействуют друг с другом в ранних этапах формирования планетных систем и предоставляют уникальную возможность изучать процессы, подобные тем, которые происходили в Солнечной системе миллиарды лет назад.
Источники:
Статья создана по материалам https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu6266
