Две нови семейства комети се въртят около далечна звезда

Бета Живописец е млада звезда, отдалечена от нашето Слънце на 63 светлинни години, втората по яркост звезда в съзвездие Живописец. Тя е само на около 23 милиона години.

Небесното тяло е заобиколено от огромен диск материя – много активна млада планетна система, където газът и прахът се произвеждат от изпарението на комети и сблъсъците на астероиди.

Флавиен Кифер от Парижкия институт по астрофизика, водещ автор на новото изследване, смята Бета Живописец за много интересен обект за изучаване. Наблюденията на нейните екзокомети според учения могат да покажат какви процеси протичат в тази млада планетна система.

За почти вече три десетилетия астрономите са наблюдавали едва доловими изменения в светлината на Бета Живописец и мислели, че те са предизвикани от преминаването на комети по лика на звездата.

Кометите са малки тела, с диаметър общо няколко километра. Те са богати на лед, който се изпарява при приближаването към светилото (от това се получават впечатляващите опашки от газ и прах, които могат да поглъщат част от светлината, преминаваща през тях). Бледата светлина от екзокомети се заглушава от светлината на сияещата звезда, затова практически е невъзможно те да се открият непосредствено от Земята.

Дисковете от боклук, въртящи се близо до младите светлина, рано или късно формират планети. Кометите са малки и крехки остатъци от този процес. Някои смятат, че такива топки от лед и мръсотия в нашата Слънчева система вероятно са донесли вода и въглерод на ранната Земя. А тези вещества на свой ред са станали основни строителни материали на живота.

За изучаване на екзокометите на Бета Живописец учените анализирали над хиляда наблюдения, получени в периода от 2003 до 2011 година с инструмента HARPS на 3,6-метровия телескоп на Европейската южна обсерватория в Ла Сила, Чили.

Изследователите установили свидетелства за около 493 различни екзокомети. Някои се наблюдавали няколко пъти за няколко часа. Учените провели внимателен анализ, за да измерят скоростта и размерите на газовите облаци, както и някои от орбиталните свойства на всяка от кометите – формата и ориентацията на орбитата и разстоянието до звездата.

Анализът на няколкостотин екзокомети, открити в една екзопланетна система, е уникален. Той показал присъствието на две различни семейства екзокомети. Отбелязваме, че в Слънчевата система също може да се наблюдават различни семейства комети.

Едно от семействата на Бета Живописец са стари екзокомети, чиито орбити се намират под контрола на масивна планета. Второто семейство вероятно е възникнало във връзка с неотдавнашен разпад на един или няколко големи обекта.

Екзокометите на първото семейство имат множество орбити. Те показват доста слаба активност при ниски темпове на изхвърляне на газ и прах. Това свидетелства, че кометите са изчерпали своите запаси от лед за времето на многобройните транзити в близост до Бета Живописец.

Екзокометите от второто семейство, напротив, са доста по-активни и се въртят на почти идентични орбити (това явление прилича на наниз от перли). От това изследователите направили извод: вероятно всички членове на второто семейство имат сходен произход. По-скоро те са породени от разпад на голям обект, а тези комети са негови фрагменти.

„За първи път статистическо изследване определя физиката и орбитите на толкова голям брой екзокомети – коментира Кифер. – Това предоставя забележителна възможност да се надникне в механизмите, които вероятно са работили в Слънчевата система веднага след нейното формиране преди около 4,6 млрд. години, когато планетите едва са се зараждали и сблъсъците с комети са били доста по-често явление от днес.“

Научната статия на екипа на Кифер е публикувана в сп. Nature.