Десь у галактиці раптом яскраво почала світитися біла карликова зірка. І тепер ми розуміємо жорстокий катаклізм, який його спричинив: гравітаційне поле зірки розірвало астероїд на біти, розкидаючи його металеві шматочки в блискучому ореолі навколо зірки.
Немає жодного телескопного відео про астероїд, що розбивається по космосу. Але ось що ми знаємо: у нашій галактиці є біла карликова зірка, яка роками випромінювала постійну кількість світла середнього інфрачервоного світла (MIR). Потім у 2018 році ці викиди змінилися. Протягом півроку зоряне світло з цієї точки у космосі стало на 10% інтенсивнішим у спектрі MIR - і ця точка все ще яскравіша. Дослідники вважають, що це через новоутворену хмару металевого пилу між Землею та зіркою, ймовірно, через недавній розпад астероїда.
Для сторонніх людей це може здатись контрунтуючим, що хмара пилу зробить зірку яскравішою. Але Тінгуй Ван, астроном з Університету науки і техніки Китаю та провідний автор статті, що описує подію, сказав, що світліше має сенс, якщо задуматися про взаємодію зірки та хмари.
"Коли уламки будуть на нашому огляді до зірки, це зробить зірку тьмяною", - сказав він Live Live. "Однак уламки охоплюють лише невелику частину неба, тому шанс опинитися на прямій зорі невеликий".
Однак, хоча окремі шматки сміття невеликі і кожен охоплює лише крихітний ділянку неба, вся хмара велика - набагато більша, ніж зірка. У нормальних умовах до телескопів людини потрапляють лише фотони, які вилітають зірки безпосередньо на Землю. Але хмара це змінює. Промені світла, спрямовані в усілякі напрямки, вражають хмару сміття, нагріваючи його і змушуючи шматочки астероїда випромінювати світло MIR. Це світло досягає і Землі, хоча промені світла, які спричиняли її, зазвичай не мали б. Результатом є більша сяюча область неба, яку наші телескопи реєструють як спайк у світлі, сказав Ван.
Уявіть слабку ліхтарик вдалину ясної ночі. Якщо він спрямований прямо на вас, ви можете помітити це як тонку точку світла. Але якщо ви просвічуєте ліхтарик крізь шипучу пару машини для туману, є набагато більший, яскравий предмет, який може привернути увагу, навіть якщо потужність джерела світла залишається однаковою.
Астрономи раніше у космосі бачили подібні хмари сміття, - сказала Малена Райс, експерт з астрономії дисків сміття навколо далеких зірок та докторант кафедри астрономії Єльського університету. І вони бачили докази, що несферичні об'єкти, ймовірно, астероїди, що обертаються навколо об'єктів поза нашою Сонячною системою - можливо, ще один білий карлик. Але це, можливо, вперше астрономи помітили астероїд, що розпадається на хмару сміття навколо зірки.
"Цей процес теоретизується вже більше десяти років", - сказала Райс, яка не брала участь у дослідженні. "Але у нас ніколи не було можливості вивчити повний процес зриву в дії".
Отже, що могло зірвати астероїд до бітів? Ванг та його колеги зробили висновок, що це, ймовірно, гравітаційний ефект, який називається порушенням припливів.
"Білий карлик - дуже компактна зірка", - сказав Ван. "Як такий, близько до зірки, градієнт гравітаційного поля може бути дуже великим", тобто гравітація може різко змінюватися на короткому просторі.
Уявіть, що ви пливли в космосі, орбітуючи зірку, ступнями, спрямованими до неї. Гравітація на ваших ногах була б більшою, ніж сила тяжіння на ваших плечах. Якщо ви зараз стоїте на Землі, ви відчуваєте той же ефект, хоча різниця - градієнт - настільки мінімальна, що ви цього не помічаєте.
У крутих гравітаційних полях, близьких до білих карликів, сказав Ван, градієнти можуть набути настільки інтенсивного характеру, що вони переповнюють сили, що утримують предмет. Великі астероїди склеюються разом із власною гравітацією, але ця гравітація не настільки сильна, як градієнти, близькі до білих карликів. Коли астероїди проходять через ці приливні регіони, астрономи вважають, що вони розбиваються, розмиваючись по космосу, як хмара.
Це пов'язано з тією причиною, що деякі планети оточені кільцями пилу, а не лише місяцями, сказала Райс. Більш слабкі сили припливів великих планет можуть утримувати матерію в їхніх кільцях, не збиваючись у кульки.
Астрономи впевнені, що у цьому випадку уламки не були від комети, оскільки комети рухаються так швидко, що сміття швидко покинуть тепле околиці навколо зірки і охолонуть. Можливо, що скеляста планета підірвалася, сказав він, але дослідники вважають, що менший об'єкт розміром з астероїдами є більш імовірним. (Точне розмежування між великим астероїдом і маленькою планетою може бути трохи розпливчастим. Але якщо мова йде про інші зіркові системи, астрономи зазвичай використовують "екзоастероїд" для позначення менших, зазубрених металевих та скельних об'єктів та "екзопланету" для позначення об'єктів досить великий, що їх сила тяжіння сформувала їх у сфери.
Зараз хмара сміття все ще кружляє зіркою, яка називається WD 0145 + 234. Однак з часом ця хмара, швидше за все, впаде на зоряну поверхню. Цей падаючий сміття, виготовлений з металу та, можливо, теплого газу, міг би пояснити, скільки білих карликів у кінцевому підсумку свідчать про значне забруднення металів у зірковому світлі.
