«Кошачий хвост» в диске Beta Pictoris: след столкновения тел размером с Плутон

Загадочный «кошачий хвост» в пылевом диске звезды Beta Pictoris, вероятно, образовался при столкновении двух небесных тел, которые могли быть сопоставимы по размеру с Плутоном. К такому выводу пришли авторы нового исследования в журнале The Astrophysical Journal Letters, объединившие наблюдения телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб».

Структура, найденная в 2024 году

Хвост виден в созвездии Живописца, которое наблюдается только в Южном полушарии. Он выходит из диска вокруг молодой звезды в 63 световых годах от Земли. Планетная система там существует лишь несколько миллионов лет и всё ещё формируется. Диск заметил в 1983 году инфракрасный спутник IRAS, а в 1984-м его сфотографировали в обсерватории Лас-Кампанас в Чили — это первый околозвёздный диск, получивший изображение.

Структуру, напоминающую кошачий хвост, в 2024 году обнаружил «Уэбб» с беспрецедентной детализацией. Тогда учёные уже предположили, что это результат столкновения. В новую команду вошли авторы прежней работы, в частности Изабель Ребольido из Центра астробиологии в Мадриде и Кристофер Старк из Центра космических полётов имени Годдарда NASA.

Тёмная пыль и пористые зёрна

Астрономы сопоставили свежие снимки «Хаббла» с наблюдениями 14-летней давности, чтобы уточнить положение и природу структуры. Результаты подтверждают гипотезу столкновения. Пыль почти целиком состоит из богатого углеродом органического вещества, поглощающего видимый свет. Поэтому она очень тёмная: прежде её видел только «Уэбб» в инфракрасном диапазоне, а теперь и «Хаббл» в видимом свете.

Частицы имеют размер порядка микрона и очень пористы. Вся структура может простираться примерно на тысячу астрономических единиц, то есть около 150 млрд км. По данным пресс-релиза, это около 200 триллионов кошек, выстроенных в цепочку. Соавтор работы Кевин Вагнер из обсерватории Стюарда Университета Аризоны объясняет, что скорости при столкновении могли быть столь высокими, что углеродные зёрна испарились, а затем конденсировались при остывании — отсюда пористость.

Исследование важно и для понимания Солнечной системы: подобные столкновения могли происходить и у нас до того, как Земля и другие планеты приняли окончательный вид.