Астрономы обнаружили химические различия между двумя звездами одной бинарной системы, которые указывают на то, что одна из них является космическим каннибалом, поглотившим по меньшей мере одну планету. Двойные звезды, по идее, должны иметь идентичный химический состав, поскольку рождаются из одного и того же обширного облака газа и пыли. Однако ранее в этом году команда ученых выяснила, что два светила системы HD 81809, расположенной примерно в 101 световом году от Земли, химически отличаются друг от друга. У одной из звезд, обозначенной как HD 81809B, концентрация элементов тяжелее водорода и гелия — в астрономии их называют «металлами» — значительно выше, чем у ее напарницы HD 81809A.
Новое исследование показывает, что причиной такого металлического обогащения HD 81809B стало поглощение экзопланеты, размеры которой составляли от 50 до 75 масс Земли.
«Это первая обнаруженная бинарная система с подобным химическим различием, что является большой редкостью», — рассказал руководитель группы Нуну Моедаш из Датского технического университета. — Бинарные системы подобны братьям и сестрам в том смысле, что они рождаются из одного молекулярного облака, а значит, имеют одинаковый химический состав. Как и у сиблингов, некоторые различия в обилии элементов могут возникать из-за физических процессов. Однако эти различия будут гораздо меньше тех, что мы видим у HD 81809».
Моедаш добавил, что существует лишь два возможных объяснения столь разительного несоответствия между HD 81809B и HD 81809A. «Первое: звезды не являются "настоящими братьями и сестрами" и родились из разных молекулярных облаков с разным содержанием элементов, — пояснил ученый. — Второе объяснение заключается в том, что звезда HD 81809B пережила более драматическое событие в ходе своей эволюции, например, поглотила планету, что и изменило ее химический состав».
Впрочем, существует «дымящееся ружье» — решающая улика, указывающая именно на версию планетарного поглощения. «Отличить два сценария друг от друга может быть очень сложно, но главным свидетельством поглощения планеты является аномально высокое содержание лития в HD 81809B, — заявил Моедаш. — Литий — очень летучий элемент, и он легко разрушается в недрах звезд, поэтому мы ожидаем крайне низкое его содержание при наблюдениях. Для HD 81809B наиболее вероятным объяснением столь значительного присутствия лития является именно поглощение планеты».
Команда пока не уверена, как именно HD 81809B удалось полакомиться одной из своих планет, но Моедаш предполагает, что это могло стать результатом гравитационных взаимодействий между звездами, которые нарушили орбиту несчастной планеты, заставив ее упасть в звезду. Остается открытым и вопрос о том, сколько именно планет поглотила HD 81809B. «Мы можем только оценить количество поглощенного планетарного материала, которое, по нашим расчетам, составляет 75 масс Земли. Вполне возможно, что звезда проглотила три планеты, каждая из которых была в 25 раз массивнее Земли, — говорит Моедаш. — Это событие произошло несколько миллионов лет назад, и физические процессы внутри звезды постепенно "заметают следы", пытаясь вернуть содержание химических элементов к доб incidentальным значениям».
Из-за этих внутренних процессов команда пока мало что может рассказать о самой поглощенной планете или планетах. Однако есть шанс, что часть информации удастся восстановить благодаря запыленному диску из обломков, обнаруженному в этой системе. «Мы пока не знаем точного местоположения диска, но если он находится вокруг вторичной звезды, то это могут быть остатки планеты, падающей на светило, — отметил Моедаш. — Мы могли бы использовать это, чтобы понять состав планеты. Однако мы еще далеки от возможности изучить этот диск с помощью имеющихся у нас инструментов. Вероятно, нам придется вернуться к этой системе позже, поскольку еще очень многое остается неизвестным. Нам предстоит еще много открытий».
Открытие команды Моедаша — это не просто курьезный случай звездной «гастрономии». Оно способно пролить свет на куда более фундаментальный вопрос: насколько стабильны планетные системы в принципе и как часто судьба Земли может повторить судьбу поглощенного мира из HD 81809. Если гравитационные возмущения в двойных системах действительно способны швырять планеты прямиком в их родительские звезды, то Млечный Путь, где двойные системы встречаются повсеместно, может оказаться настоящим кладбищем экзопланет.
Особый интерес представляет литиевый маркер, обнаруженный исследователями. Ранее астрономы уже выдвигали гипотезу, что аномально высокое содержание лития у некоторых солнцеподобных звезд может служить универсальным признаком недавнего планетарного поглощения. Если эта закономерность подтвердится, ученые получат в руки мощнейший инструмент для поиска «звезд-каннибалов» по всему небосводу. А это, в свою очередь, позволит уточнить, насколько часто планетные системы переживают гравитационный коллапс, и что ждет нашу собственную Солнечную систему через миллиарды лет, когда Солнце начнет превращаться в красного гиганта.
Источники: Space.com (интервью с Нуну Моедашем), статья на arXiv (препринт исследования), XMM Newton (Европейское космическое агентство).
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий