Где-то в галактике внезапно ярко засияла белая карликовая звезда. И теперь мы понимаем насильственный катаклизм, который его вызвал: гравитационное поле звезды разорвало астероид на кусочки, разбросав его металлические кусочки в блестящем ореоле вокруг звезды.
Там нет видео телескопа астероида, разбивающегося через пространство. Но вот что мы знаем: в нашей галактике есть белая карликовая звезда, которая годами излучала постоянное количество инфракрасного света (MIR). Затем, в 2018 году, эти выбросы изменились. В течение шести месяцев звездный свет из этой точки пространства стал примерно на 10% интенсивнее в спектре МИР - и эта точка все еще становится ярче. Исследователи считают, что это из-за недавно образовавшегося облака металлической пыли между Землей и звездой, вероятно, из-за недавнего разрушения астероида.
Для постороннего может показаться нелогичным, что облако пыли сделает звезду ярче. Но Tinggui Wang, астроном из Университета науки и технологий Китая и ведущий автор статьи, описывающей событие, сказал, что осветление имеет смысл, если вы подумаете о том, как взаимодействуют звезда и облако.
«Когда обломки окажутся на нашей прямой видимости к звезде, она сделает тусклую звезду», - сказал он в прямом эфире Science. «Однако обломки покрывают лишь небольшую часть неба, поэтому вероятность оказаться на прямой видимости невелика».
Однако, хотя отдельные осколки маленькие и каждая покрывает лишь крошечный кусочек неба, все облако большое - намного больше звезды. В нормальных условиях только фотоны, вылетающие из звезды прямо на Землю, достигают телескопов человека. Но облако это меняет. Лучи света, направленные во всех направлениях, падают на облако мусора, нагревая его и заставляя частицы астероида излучать свет МИР. Этот свет тоже достигает Земли, хотя лучи света, которые его вызывали, обычно не имели бы. В результате, по словам Вана, в результате увеличения светящейся области неба наши телескопы регистрируют всплеск света.
Представьте слабый фонарик на расстоянии в ясную ночь. Если он направлен прямо на вас, вы можете заметить это как тонкую точку света. Но если вы светите фонарем сквозь вздымающуюся паровую машину тумана, вы увидите гораздо более яркий и яркий объект, даже если мощность источника света останется неизменной.
По словам Малены Райс, эксперта в области астрономии дисков из-под мусора вокруг далеких звезд и докторанта Астрономического факультета Йельского университета, астрономы уже видели такие облака в космосе. И они видели свидетельства несферических объектов, вероятных астероидов, вращающихся вокруг объектов вне нашей солнечной системы - возможно, другого белого карлика. Но это может быть первый случай, когда астрономы обнаружили астероид, распадающийся на облако мусора вокруг звезды.
«Этот процесс теоретизируется уже более десяти лет», - сказала Райс, которая не участвовала в исследовании, в интервью журналу Live Science. «Но у нас никогда не было возможности изучить весь процесс разрушения в действии до сих пор».
Итак, что могло разорвать астероид на кусочки? Ван и его коллеги пришли к выводу, что это, вероятно, гравитационный эффект, называемый приливными разрушениями.
«Белый карлик - очень компактная звезда», - сказал Ван. «Таким образом, вблизи звезды градиент гравитационного поля может быть очень большим», то есть гравитация может резко измениться на коротком пространстве.
Представьте, что вы плыли в космосе, вращаясь вокруг звезды, направив к ней ноги. Гравитация на ваших ногах будет больше, чем гравитация на ваших плечах. Если вы стоите сейчас на Земле, вы испытываете тот же эффект, хотя разница - градиент - настолько минимальна, что вы его не замечаете.
По словам Вана, в крутых гравитационных полях, близких к белым карликам, градиенты могут стать настолько интенсивными, что они преодолевают силы, удерживающие объект вместе. Большие астероиды склеены вместе со своей собственной гравитацией, но эта гравитация не так сильна, как градиенты, близкие к белым карликам. Астрономы считают, что когда астероиды проходят через эти приливные области, они разрушаются, размазываясь по космосу как облако.
По словам Райс, это связано с тем, что некоторые планеты окружены кольцами пыли, а не просто лунами. Более слабые приливные силы больших планет могут препятствовать слипанию вещества в их кольцах в шары.
Астрономы уверены, что в этом случае мусор не был кометой, сказал Ван, потому что кометы движутся так быстро, что мусор быстро покинет непосредственную теплую окрестность вокруг звезды и остынет. Возможно, что взорвалась скалистая планета, сказал он, но исследователи считают, что более мелкий объект размером с астероид более вероятен. (Точное различие между большим астероидом и маленькой планетой может быть немного расплывчатым. Но когда дело доходит до других звездных систем, астрономы обычно используют «экзоастероид» для обозначения более мелких, зубчатых металлических и каменных объектов и «экзопланету» для обозначения объектов достаточно большой, чтобы их гравитация превратила их в сферы.
Прямо сейчас, облако мусора все еще кружит вокруг звезды, которая называется WD 0145 + 234. Однако со временем это облако может упасть на поверхность звезды, сказал Ван. Этот обрушившийся мусор, сделанный из металла и, возможно, некоторого теплого газа, мог объяснить, сколько белых карликов заканчивают тем, что свидетельствовали о значительном загрязнении металла в их звездном свете.
