11 апреля 2025

Телескоп Уэбба зафиксировал гибель планеты, врезавшейся в звезду

В мае 2020 года астрономы впервые наблюдали, как планета была поглощена своей звездой-хозяином. Основываясь на данных того времени, они полагали, что планета встретила свою гибель, когда звезда раздулась в конце своего жизненного цикла, превратившись в так называемый красный гигант.
Новые наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба – своего рода посмертное исследование – показывают, что гибель планеты произошла не так, как предполагалось первоначально. По словам исследователей, вместо того, чтобы звезда столкнулась с планетой, планета, по–видимому, столкнулась со звездой, что привело к катастрофическим последствиям – смертельному падению из-за эрозии орбиты этого инопланетного мира с течением времени.
Конец был довольно драматичным, о чем свидетельствуют последствия, задокументированные Уэббом. Орбитальный телескоп, который был запущен в 2021 году и начал функционировать в 2022 году, наблюдал, как горячий газ, вероятно, образовал кольцо вокруг звезды после этого события, и расширяющееся облако более холодной пыли, окутывающее место происшествия.
“Мы точно знаем, что от звезды исходит большое количество вещества, которое выбрасывается, когда планета проходит через свое смертельное погружение. Доказательством этого являются остатки пыли, которые были выброшены из звезды-хозяина”, – сказал астроном Райан Лау из лаборатории NOIRLab Национального научного фонда США, ведущий автор исследования, опубликованного в Astrophysical Journal.
Звезда расположена в нашей галактике Млечный Путь на расстоянии около 12 000 световых лет от Земли в направлении созвездия Аквилы. Световой год – это расстояние, которое свет проходит за год, 5,9 трлн миль (9,5 трлн км). Звезда немного краснее и менее яркая, чем наше Солнце, и ее масса составляет около 70% от массы солнца.
Считается, что планета относится к классу так называемых “горячих юпитеров” – газовых гигантов с высокими температурами из-за тесной орбиты вокруг своей звезды-хозяина.
“Мы полагаем, что это, вероятно, должна была быть планета-гигант, по крайней мере, в несколько раз превышающая массу Юпитера, чтобы вызвать столь сильное возмущение звезды, как то, что мы наблюдаем”, – сказал соавтор исследования Морган Маклеод, научный сотрудник Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Юпитер – крупнейшая планета нашей Солнечной системы.
Исследователи полагают, что орбита планеты постепенно изменялась из-за ее гравитационного взаимодействия со звездой, и выдвигают гипотезы о том, что произошло дальше.
“Затем она начинает проходить сквозь атмосферу звезды. В этот момент встречный ветер, возникающий при прохождении сквозь звездную атмосферу, берет верх, и планета все быстрее врезается в звезду”, – сказал Маклеод.
“Планета одновременно проваливается внутрь и теряет свои газообразные внешние слои по мере того, как она все глубже врезается в звезду. По пути это столкновение нагревает и выбрасывает звездный газ, который дает начало свету, который мы видим, а также газу, пыли и молекулам, которые сейчас окружают звезду”, – сказал Маклеод.
Но они не могут быть уверены в реальных фатальных событиях.
“В данном случае мы видели, как падение планеты повлияло на звезду, но мы на самом деле не знаем наверняка, что произошло с планетой. В астрономии есть много вещей, которые слишком велики и находятся слишком далеко, чтобы проводить над ними эксперименты. Мы не можем пойти в лабораторию и разбить звезду и планету вместе – это было бы дьявольски. Но мы можем попытаться восстановить то, что произошло, с помощью компьютерных моделей”, – сказал Маклеод.
Ни одна из планет нашей Солнечной системы не находится достаточно близко к Солнцу, чтобы их орбиты распадались, как это произошло здесь. Это не означает, что солнце в конечном итоге не поглотит ни одну из них.
Ожидается, что примерно через пять миллиардов лет Солнце начнет расширяться в своей фазе красного гиганта и вполне может поглотить самые близкие планеты Меркурий и Венеру, а возможно, даже Землю. Во время этой фазы звезда сбрасывает свои внешние слои, оставляя после себя только ядро – звездный остаток, называемый белым карликом.
Новые наблюдения Уэбба дают ключ к разгадке планетарного эндшпиля.
“Наши наблюдения указывают на то, что, возможно, планеты с большей вероятностью встретят свою окончательную судьбу, медленно двигаясь по спирали к своей звезде-хозяину, а не превращаясь в красного гиганта, который поглотит их. Однако наша солнечная система кажется относительно стабильной, поэтому нам остается только беспокоиться о том, что солнце превратится в красного гиганта и поглотит нас”, – сказал Лау.