Вокруг близлежащих к нам звезд обращается множество крупных экзокомет — ледяных глыб размером от одного километра и больше. Наблюдая фрагменты, оставшиеся после их столкновений, с помощью радиотелескопов ALMA и SMA, астрономы составили крупнейший на сегодня каталог этих объектов.
На изображении 74 звездные системы с кометными поясами. Снимки получены с помощью радиотелескопов SMA и ALMA / © Luca Matra
Кометы, обнаруженные в других звездных системах, представляют собой крупные ледяные комки, которые постоянно сталкиваются между собой, порождая «облачка», пыль и «гальку». В отличие от сравнительно стабильных малых тел пояса Койпера, расположенного на окраине Солнечной системы, экзокометы могут двигаться по разнообразным орбитам из-за гравитационного влияния своих звезд.
В рамка проекта REASONS международная исследовательская группа под руководством Луки Матра (Luca Matrà) из Тринити-колледжа (Ирландия), рассмотрела 74 звездные системы, охватывающие широкий возрастной диапазон — от светил возрастом в несколько миллионов лет до «солидного» (то есть старше миллиарда лет).
Сделать это удалось с помощью двух крупнейших массивов радиотелескопов: Submillimeter Array (SMA), расположенного на Гавайях (США), и Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в пустыне Атакама (Чили). Дело в том, что на волнах миллиметрового диапазона в холодных областях «видно» космическую пыль и «гальку», которые сильно выделяются на фоне излучения звезды.
В каждой из наблюдаемых систем ученые обнаружили пояса, состоящие из преимущественно ледяных тел размером от одного километра и более. Результаты исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, проливают свет на то, как формируются и эволюционируют эти объекты.
Полученные изображения раскрывают впечатляющее разнообразие форм экзокометных поясов: одни выглядят как узкие кольца, а другие напоминают широкие диски. Более того, некоторые звездные системы насчитывали несколько поясов, иногда весьма «эксцентричных», то есть заметно вытянутых. Значит, внутри таких систем могут скрываться массивные планеты и даже луны, под действием гравитации которых распределение материала смещается из равномерного в более сложное.
«Мы называем эти крупные ледяные глыбы „экзокометы“, поскольку они постоянно сталкиваются вдалеке от звезды, порождая туманности из „гальки“ и пыли. Пример из нашей Солнечной системы — это пояс Койпера за орбитой Плутона. Предполагается, что именно из таких далеких областей на Землю миллиарды лет назад была доставлена вода», — рассказал Матра.
Каталог данных REASONS также включает свойства звезд и характеристику дисковой структуры и закладывает основы для будущих исследований с использованием самых разных инструментов — от орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб» до наземных гигантских телескопов нового поколения. Более того, запланированные модернизации ALMA уже в ближайшие годы позволят астрономам еще лучше «рассмотреть» экзокометы и их столкновения.
