В космосе идёт борьба гравитаций: что происходит в звёздной системе Фомальгаута — учёные в шоке

Фомальгаут — одна из самых ярких звёзд южного неба, давно приковывает внимание астрономов. Эта молодая звезда, возраст которой оценивается в 440 миллионов лет, окружена обширным пылевым диском — своеобразным "строительным мусором" после столкновений планетезималей. Именно в таких дисках рождаются новые планеты, и потому каждое открытие вокруг Фомальгаута даёт ключ к пониманию процессов планетообразования.

Что обнаружил ALMA

Недавние наблюдения с помощью комплекса радиотелескопов ALMA показали, что диск Фомальгаута деформирован. Его эксцентриситет (вытянутость орбиты частиц) меняется в зависимости от расстояния от звезды: ближе к центру диск более вытянут, а на периферии — более округлый. Такое явление называют отрицательным градиентом эксцентриситета.

Кроме того, выяснилось, что юго-восточная часть диска шире северо-западной на четыре астрономические единицы (почти 600 миллионов километров).

Кто "искривляет" диск

Учёные смоделировали различные сценарии и пришли к выводу, что за необычную форму отвечает массивная экзопланета, скрытая внутри диска. Прямо увидеть её пока невозможно — чувствительности современных приборов недостаточно. Но всё указывает на её присутствие.

Возможные варианты

• Планета массой с Нептун или Сатурн находится на расстоянии около 110 а. е. от звезды.
• Либо аналогичная по массе планета расположена ближе — между 70 и 75 а. е.

При этом считается, что сам диск изначально обладал небольшой эксцентричностью, а гравитация планеты лишь "довела до ума" его структуру, сформировав чёткие внутренние границы и промежуточные щели. Эти детали удалось рассмотреть также с помощью телескопа James Webb.

Плюсы и минусы открытия

Сравнение сценариев

Советы шаг за шагом для будущих исследований

1. Использовать ALMA для дальнейших наблюдений мельчайших изменений в диске.
2. Применить методы спектроскопии для поиска признаков гравитационного возмущения.
3. Сравнить результаты с другими звёздными системами, где есть подобные пояса.
4. Подключить моделирование эволюции дисков с учётом разных масс планет.
5. Ждать новых телескопов (например, Extremely Large Telescope), способных напрямую "увидеть" скрытую планету.

Мифы и правда

• Миф: Фомальгаут уже имеет обнаруженную планету.
• Правда: кандидаты выдвигались, но убедительных подтверждений пока нет.
• Миф: диск искривлён из-за внешних сил (например, соседних звёзд).
• Правда: моделирование показывает, что причина именно в гравитации планеты.
• Миф: наблюдать такие структуры можно только в далёких галактиках.
• Правда: Фомальгаут находится всего в 25 световых годах от Земли.

FAQ

Что такое эксцентриситет диска?
Это мера вытянутости орбит частиц: круговые или эллиптические траектории.

Можно ли увидеть планету возле Фомальгаута?
Пока нет: её масса и расстояние слишком малы для современных телескопов.

Зачем изучать такие диски?
Они позволяют понять, как формируются планеты и почему системы столь разнообразны.

Исторический контекст

Фомальгаут известен астрономам с античных времён — его имя на арабском означает "рот рыбы". Первые изображения его диска получены в 1980-х. В 2008 году Хаббл "увидел" возможную планету Fomalhaut b, но позже выяснилось, что это, вероятно, облако пыли. Сегодня ALMA и JWST позволяют рассматривать систему с беспрецедентной детализацией.

А что если…

А что если в системе Фомальгаута окажется несколько планет? Их совместное влияние может объяснить ещё более сложные структуры диска, а сама система окажется "младшей копией" нашей Солнечной.

Интересные факты

1. Фомальгаут в три раза массивнее Солнца и светит в 16 раз ярче.
2. Его диск напоминает пояс Койпера, только гораздо более активный.
3. Система Фомальгаута входит в список главных целей для будущих прямых поисков экзопланет.