Два семейства комет были обнаружены вокруг ближайшей звезды
Инструмент HARPS в обсерватории Ла Силья использовался для выполнения наиболее полного обзора комет вокруг других звезд на сегодняшний день. Группа французских астрономов исследовала почти 500 отдельных комет, обращающихся вокруг звезды Бета Живописца, и обнаружила, что они принадлежат двум отдельным экзокометам: старым экзокометам, которые, вероятно, уже сделали много крупных планов звезды, и более молодым экзокометам, недавнее нарушение работы одного или нескольких объектов. Новые результаты будут опубликованы 23 октября 2014 года в журнале Nature.
Бета Живописца — молодая звезда в 63 световых годах от Солнца. Ей всего 20 миллионов лет, и она окружена огромным диском материи — очень молодой и активной планетарной системой, в которой пыль и газ образуются в результате испарения комет и столкновений с астероидами.
Флавиен Кифер (IAP/CNRS/UPMC), ведущий автор нового исследования, предварительно объясняет: «Beta Pictoris — очень интересный объект! Подробные наблюдения экзометров дают нам подсказки, помогающие понять, какие процессы происходят в подобных молодых планетных системах».
В течение примерно 30 лет астрономы наблюдали за тонкими изменениями в свете Беты Живописца, которые, как считалось, были вызваны кометами, проходящими перед звездой. Кометы представляют собой небольшие тела в несколько километров в поперечнике, но содержат большие льды, которые сублимируются по мере приближения кометы к звезде, создавая длинный хвост из газа и пыли, поглощающий часть света, проходящего через него. Слабый свет экзокометы приглушен ослепляющим светом звезды, поэтому ее нельзя сфотографировать напрямую с Земли.
Чтобы изучить экзокометы в системе Beta Pictoris, команда проанализировала более 1000 наблюдений HARPS с 2003 по 2011 год на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили.
Исследователи выбрали группу из 493 различных экзометрий. Некоторые экзометры наблюдались несколько раз и в течение нескольких часов. Тщательный анализ позволил измерить скорость и размер газовых облаков. Также были выведены некоторые параметры орбиты каждой экзокометы, такие как форма и ориентация орбиты, а также расстояние от звезды.
Анализ нескольких сотен экзометров в одной внесолнечной системе уникален. Она выявила существование двух отдельных семейств экзокомет: первые представляют собой старые экзокометы, орбиты которых контролируются массивными планетами [1], а вторые, вероятно, возникли в результате недавнего распада одного или нескольких более крупных объектов. Различные семейства комет также существуют в Солнечной системе.
Экзокометы первого типа имеют переменные орбиты и проявляют довольно слабую активность, с низким уровнем образования газа и пыли. Это говорит о том, что эти объекты исчерпали свои запасы льда во время многократных проходов вблизи Beta Pictoris [2].
Экзокометы второго семейства гораздо более активны и имеют почти такие же орбиты [3]. Это, в свою очередь, говорит о том, что члены этого семейства имеют одну родословную: возможно, образовались в результате распада более крупного объекта, фрагменты которого лежат на орбитах, приближающихся к Beta Pictoris.
Флавиен Кифер заключает: «Впервые статистические исследования установили физику и орбиты большого количества экзометров. Работа дает важное представление о механизмах, действующих в Солнечной системе сразу после ее образования 4,5 миллиарда лет назад».
Примечания
[1] Огромная планета Бета Живописца b также была обнаружена на орбите примерно в миллиарде километров от звезды. Объект был осмотрен благодаря фотографиям высокого разрешения, полученным с помощью техники адаптивной оптики.
[2] Более того, орбиты комет (эксцентриситет и ориентация) точно такие же, как предсказано для комет, попавших в ловушку орбитального резонанса массивной планеты. Свойства комет первого семейства указывают на то, что планета в резонансе должна находиться примерно в 700 миллионах километров от звезды — ближе, чем открытая планета Бета Живописца b.
[3] Это делает их похожими на кометы семейства Крейца в Солнечной системе или на фрагменты кометы Шумейкера-Леви 9, упавшей на Юпитер в июле 1994 года.
