Загадочные кольца мёртвой звезды показывают, что может случиться, когда умрёт наше Солнце

Когда звезда, похожая на Солнце, исчерпывает топливо, она раздувается, сбрасывает внешние слои и оставляет после себя плотное ядро — белый карлик. Планеты, оказавшиеся слишком близко, раздувшаяся звезда поглощает. Более далёкие каменистые тела переживают первый этап, но гравитационные возмущения могут разорвать и их. Обломки остаются обращаться вокруг мёртвой звезды в виде вращающегося диска.

У белого карлика J1328−1450 такой диск оказался не одним. Астрономы обнаружили два концентрических кольца, разделённых отчётливым промежутком. Наблюдения вели на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории в чилийской пустыне Атакама, результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.

«Структура в этой системе особенно интересна тем, что два газовых кольца остаются устойчивыми и разделены промежутком», — говорит соавтор работы Фелипе Лагос-Вильчес из Уорикского университета в Великобритании и Чилийского технического университета имени Федерико Санта-Марии.

Вещество колец разобрали по спектру: в нём нашли кальций, кислород, магний и железо — элементы, обычные для каменистых планет. Значит, кольца состоят из остатков твёрдых тел, а не из газа, оставшегося от самой звезды. Химия двух колец различается: внутреннее богато газообразным магнием, внешнее им обеднено. Это значит, что вещество могло прийти от разных планет с неодинаковым составом. Другой вариант — кольца содержат материал разных слоёв одного тела: например, одно — обломки коры, другое — вещества из глубины, вплоть до ядра.

Учёные предполагают, что двойную структуру поддерживают два уцелевших тела на разных орбитах. Внутреннее, связанное с ближним кольцом, по размеру сравнимо с типичным астероидом — несколько километров в поперечнике. Внешнее может быть куда крупнее, вплоть до размеров Плутона или Луны. Сами эти тела не наблюдались напрямую, но их тяготение объясняло бы, почему обломки держатся в двух отдельных кольцах, а не сливаются в один диск.

Через миллиарды лет Солнце пройдёт тот же путь: станет красным гигантом, сбросит внешние слои и превратится в белый карлик. Внутренние планеты, включая Землю, при этом могут погибнуть. Система J1328−1450 показывает, что смерть звезды не означает полного исчезновения её планетной системы: часть тел выживает, часть дробится на обломки, которые продолжают обращаться вокруг остатка звезды.

Остаётся вопрос: если два тела действительно удерживают эти кольца, как они пережили гибель своей звезды — и что именно из планетной системы способно сохраниться, когда Солнце пройдёт через ту же трансформацию?