Астрономы обнаружили два новых семейства комет, вращающихся вокруг далекой звезды

Бета Живописца — молодая звезда, удалённая от нашего Солнца на расстояние примерно в 63 световых года, вторая по яркости звезда в созвездии Живописца. Ей всего лишь около 23 миллионов лет.

Небесное тело окружено огромным диском материи — очень активной молодой планетной системой, где газ и пыль производятся за счёт испарения комет и столкновения астероидов.

Постдок Флавиен Кифер (Flavien Kiefer) из Парижского института астрофизики, ведущий автор нового исследования, считает Бету Живописца очень интересным объектом для изучения. Наблюдения за её экзокометами, считает учёный, могут показать, какие процессы происходят в этой молодой планетной системе.

На протяжении уже почти трёх десятилетий астрономы наблюдали за едва уловимыми изменениями в свете Бета Живописца и думали, что они вызваны прохождением кометы по лику звезды.

Кометы — малые тела, составляющие в диаметре всего несколько километров. Они богаты льдом, который испаряется при приближении к светилу (из-за этого и получаются впечатляющие хвосты из газа и пыли, которые могут поглощать часть света, проходящего через них). Тусклый свет от экзокомет заглушается светом сияющей звезды, поэтому их практически невозможно обнаружить непосредственно с Земли.

Диски мусора, вращающиеся близ молодых светил, рано или поздно формируют подобия комков, из которых начинают формироваться планеты. Кометы — это небольшие и хрупкие остатки этого процесса. Некоторые считают, что такие шары из льда и грязи в нашей Солнечной системе, возможно, принесли воду и углерод на раннюю Землю. А эти вещества в свою очередь стали основой строительных блоков жизни.

Для изучения экзокомет Бета Живописца учёные проанализировали более тысячи наблюдений, полученных в период с 2003 по 2011 год с помощью инструмента HARPS на 3,6-метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Ла-Силья, Чили.

Исследователи выявили свидетельства около 493 различных экзокомет. Некоторые наблюдались несколько раз в течение нескольких часов. Учёные провели кропотливый анализ, чтобы измерить скорость и размер газовых облаков, а также некоторые из орбитальных свойств каждой из этих экзокомет: форму и ориентацию орбиты и расстояние до звезды.

Анализ нескольких сотен экзокомет, обнаруженных в одной экзопланетной системе, во многом уникален. Он показал присутствие двух различных семейств экзокомет. Отметим, что в Солнечной системе также можно наблюдать различные семейства комет.

Одно семейство Беты Живописца — старые экзокометы, орбиты которых находятся под контролем массивной планеты. Второе семейство, возможно, возникло в связи с недавним распадом одного или нескольких крупных объектов.

У экзокомет первого семейства — множество орбит. Они показывают довольно слабую активность при низких темпах выброса газа и пыли. Это свидетельствует о том, что кометы исчерпали свои запасы льда за время многочисленных транзитов в близости от Бета Живописца.

Экзокометы же второго семейства, напротив, гораздо более активны и вращаются на почти идентичных орбитах (это явление напоминает нитку жемчуга). Из этого исследователи и сделали вывод: вероятно, все члены второго семейства имеют сходное происхождение. Скорее всего, их породил распад крупного объекта, а эти кометы – его фрагменты.

"Впервые статистическое исследование определило физику и орбиты столь большого числа экзокомет, – комментирует Кифер. – Эта работа предоставляет замечательную возможность взглянуть на механизмы, которые, скорее всего, работали в Солнечной системе сразу после её формирования, около 4,6 миллиардов лет назад, когда планеты только зарождались и столкновения с кометами были куда более частым явлением, чем сегодня".

Научная статья группы Кифера была опубликована в журнале Nature.