Spitzer обнаружил столкновение двух крупных объектов на орбите звезды HD 166191

Инфракрасный космический телескоп Spitzer прекратил свою работу, однако собранные им данные продолжают изучаться и ложиться в основу новых научных исследований. Группа астрономов во главе с Кейт Су из Университета Аризоны исследовала наблюдения молодой звезды HD 166191, которая имеет возраст 10 миллионов лет. В этот ранний период жизни вокруг звезды как раз должны формироваться планетезимали – «зародыши» будущих планет. И велика вероятность столкновений таких объектов в пространстве вокруг молодой звезды.

С целью обнаружить такие столкновения наблюдения проводились с 2015 по 2019 год. Ранее с помощью Spitzer удавалось обнаруживать в разных звездных системах отдельные облака пыли, предполагалось, что некоторые из них являются остатками столкновений планет или астероидов. Однако явных следов и доказательств этому не обнаруживалось. До сего момента. Именно Spitzer чаще всего использовали для поисков таких следов, поскольку в инфракрасном диапазоне вокруг звезд удобнее искать облака пыли и обломков, образующихся после столкновений.

И в какой-то момент было замечено, что система HD 166191 в целом стала ярче в инфракрасном диапазоне – за счет образовавшегося облака обломков, отражавших излучение звезды. В то же время сам диск звезды стала чуть тусклее из-за частичного перекрытия его этими обломками. Для получения более детальной информации данные Spitzer были объединены с наблюдениями транзита по диску звезды HD 166191 с наземных телескопов.

Это позволило примерно рассчитать размер и форму облака обломков.

Облако оказалось сильно вытянутым, а его площадь минимум в три раза превысила площадь звезды. Впрочем, она быстро увеличивалась, превысив площадь звезды в сотни раз. С учетом плотности затенения диска и размытости отраженного инфракрасного излучения авторы работы предполагают, что должны были столкнуться объекты, похожие на карликовые планеты, такие как 530-километровая Веста из Главного пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Первоначальное столкновение также испарило часть материала, затем случились повторные столкновения образовавшихся обломков, из-за чего произошло их измельчение в пыль.

В течение следующих нескольких месяцев после столкновения пылевое облако сильно увеличилось в размерах и стало более прозрачным – пыль и обломки быстро рассеивались по орбите вокруг звезды. Через год отдельного облака уже не было видно, но концентрация пыли в системе HD 166191 выросла в два раза. Вся эта информация о столкновении и дальнейшем развитии событий помогает ученым лучше понять механизмы, происходящие в молодых планетных системах, где такие процессы неизбежны. Происходили они и в Солнечной системе, повлияв на наблюдаемую сейчас ее структуру.