Обнаружено гигантское «металлическое облако», которое может скрывать солнце

Фото из открытых источников

Новое исследование показало, что гигантское облако испарившегося металла может скрывать в близлежащей звездной системе тайную планету или второе инопланетное солнце.

Загадочное облако в 15 000 раз шире нашей планеты и почти полностью скрыло свою звезду из поля зрения телескопов на протяжении почти девяти месяцев, когда этот призрачный объект находился между своей звездой и Землей.

Астрономы впервые узнали о существовании таинственного облака в сентябре 2024 года, когда зафиксировали неожиданное снижение яркости вокруг звезды J0705+0612 (иногда называемой ASASSN-24fw) — звезды главной последовательности, похожей на Солнце, расположенной примерно в 3000 световых годах от Земли. Яркость звезды внезапно упала в 40 раз, примерно до 3% от первоначальной светимости, и оставалась такой чуть более восьми с половиной месяцев, прежде чем вернуться к полной яркости в мае 2025 года.

Область космического пространства, в основном заполненная фоновыми галактиками, с одной заметной звездой в верхнем левом углу. Большую часть поля зрения занимает большое пятно фиолетовой дымки. Внутри фиолетовой области непримечательная область очерчена пунктирным белым кругом.

«Звёзды, подобные Солнцу, не перестают светить просто так, без видимой причины», — говорит ведущий автор исследования Надя Закамска из Университета Джонса Хопкинса. «Поэтому такие резкие явления, как это, случаются очень редко».

В исследовании, опубликованном в журнале The Astronomical Journal, Закамска и ее команда проанализировали это странное событие, используя данные, полученные телескопом Gemini South и телескопами Magellan в Чили, и обнаружили, что массивный объект прошел перед J0705+0612, или затмил его. Исключив такие варианты, как гигантские планеты и пояса астероидов, которые были либо слишком малы, либо слишком рассеяны, чтобы блокировать такое количество света в течение столь длительного времени, исследователи пришли к выводу, что затмевающим объектом было плотное облако молекулярного газа.

Безымянное облако имеет диаметр приблизительно 200 миллионов километров и расположено примерно в 13,3 астрономических единицах (или примерно в 13,3 расстояниях от Земли до Солнца) от J0705+0612. Для сравнения, если бы оно находилось в нашей Солнечной системе, то располагалось бы примерно посередине между Сатурном и Ураном. На таком расстоянии облаку требуется около 44 лет, чтобы совершить полный оборот вокруг своей звезды.

В исследовании ключевую роль сыграл недавно введенный в эксплуатацию на борту телескопа Gemini South оптический спектрограф высокого разрешения Gemini High-resolution Optical Spectrograph (GHOST), который регистрирует определенные длины волн света, излучаемого различными молекулами. Он позволил заглянуть глубже в облако, чем другие телескопы, что дало исследователям возможность точно определить его состав.

Результаты «превзошли все ожидания», выявив обилие металлов, таких как железо и кальций, сказала Закамска. Данные GHOST также позволили команде отслеживать едва заметные движения внутри облака, что, «мы никогда раньше не могли делать в подобных системах», добавила она.

После анализа движений облака быстро стало ясно, что металлическая масса удерживается вместе массивным объектом в его центре. Судя по размерам облака, это мог быть либо газовый гигант, в несколько раз превосходящий Юпитер, либо маломассивная звезда в двойной системе с J0705+0612, либо коричневый карлик — своего рода гибрид планеты и звезды, более массивный, чем Юпитер, но недостаточно массивный для поддержания термоядерного синтеза в своем ядре.

Если облако окружает звезду, то его можно классифицировать как околопланетный диск, поскольку его родительская звезда является вторичной, или меньшей, звездой в двойной системе. Но если оно удерживается вместе планетой, то его можно назвать околопланетным диском. Исследователи предполагают, что облако, скорее всего, удерживается вместе звездой из-за высокого уровня инфракрасного излучения, исходящего от облака. Однако пока рано говорить об этом наверняка.

Художественное изображение космического телескопа XMM-Newton (рентгеновская многозеркальная миссия). Исследование архивных данных с рентгеновских космических телескопов XMM-Newton и Chandra выявило свидетельства высокого уровня рентгеновского излучения от близлежащих нейтронных звезд «Великолепной семерки», которое может быть вызвано гипотетическими частицами, известными как аксионы.

Следующая загадка — как образовалось это облако. Исследователи предполагают, что ему около 2 миллиардов лет, что указывает на то, что оно моложе, чем J0705+0612, возраст которого, вероятно, ближе к возрасту Солнца (около 4,6 миллиарда лет). Это означает, что оно не является остатком от образования звездной системы, как большинство других подобных дисков.

Вместо этого исследователи предполагают, что облако образовалось в результате столкновения планет, подобного тому, в результате которого образовалась Луна. Это объяснило бы не только возраст облака, но и его удивительно высокое содержание металлов, утверждают исследователи.

«Это событие показывает нам, что даже в зрелых планетных системах могут происходить масштабные столкновения, — сказала Закамска. — Это яркое напоминание о том, что Вселенная далеко не статична — это непрерывный процесс созидания, разрушения и трансформации».

Вероятно, исследователи узнают больше об этом загадочном облаке в 2068 году, когда оно в следующий раз пройдёт между J0705+0612 и Землёй.