Космічний телескоп TESS, призначений для пошуку планет біля інших зірок, приніс несподіваний “улов”: астрономи знайшли не екзопланети, а екзокомети. Це одне з дуже небагатьох спостережень в історії астрономії, що підтверджують існування комет поза Сонячною системою.
Наукова стаття з результатами відкриття прийнята до публікації в журнал Astronomy and Astrophysics, а її препринт розміщений на сайті arXiv.org.
Мова йде про зірку бета Живописця, розташованої в 63 світлових роках від Землі.
Це світило близьке і яскраве, завдяки чому його зручно вивчати. Добре ще й те, що воно дуже молоде. Зірці всього лише 23 мільйони років (для порівняння: Сонцю близько п’яти мільярдів). Тому астрономи цінують можливість перевірити свої уявлення про те, як поводять себе юні зірки і їх системи.
Один із теоретичних прогнозів стверджує, що навколо молодих світил повинно бути куди більше комет, ніж навколо зрілих. Тому бета Живописця – ідеальний кандидат для пошуку “хвостатих”.
Команда на чолі з Ґрантом Кеннеді (Grant Kennedy) з Уорікського університету, яка виконала недавнє дослідження, стала не першою, хто заговорив про комети в системі цього світила.
Ще в 1987 році інші вчені помітили, що спектр цієї зірки змінюється з часом. Все виглядало так, ніби між бетою Живописця і спостерігачем періодично виникає речовина, що поглинає світло на певних частотах.
Дослідники припустили, що в системі бети Живописця присутня хмара комет. Час від часу вони проходять між спостерігачем і світилом. При цьому відстань між кометами і зіркою становить від кількох радіусів до декількох десятків радіусів останньої.
Пояснимо, що хвости комет розтягуються на мільйони кілометрів. Тому подібна вуаль цілком могла вплинути на спостережуваний спектр зірки.
У 2014 році були опубліковані нові результати, що підтверджують існування комет в цій системі. Вони теж були отримані за допомогою спектральних спостережень. Одночасно такі ж дані були отримані про кілька інших зірок (наприклад, HD 172555).
Проте в науці факт вважається по-справжньому надійно встановленим, коли він підтверджений декількома незалежними методами. Тому астрономам хотілося отримати ще якесь підтвердження існування екзокомет.
Ще 20 років тому фахівці розрахували, що кометні хвости повинні затьмарювати батьківську зірку. При цьому її видима яскравість буде падати на десяті частки відсотка. Вже тоді експерти проаналізували спостереження бети Живописця з 1981 року і уклали, що бачать щось подібне, хоча і не можуть говорити про відкриття комет з упевненістю.
Це дуже схоже на пошук планет методом транзитів. Екзопланета проходить між спостерігачем і зіркою і частково блокує світло останньої. За цим характерним падіння яскравості і виявляється новий світ.
Тому не дивно, що нові дані про екзокомети були отримані на інструментах, що займаються полюванням на планети транзитним методом. Так, у 2017 році дані про комети в системах зірок KIC 3542116 і KIC 11084727 були отримані завдяки телескопу Kepler.
А що ж бета Живописця, з якої все почалося? Тепер, завдяки команді Кеннеді, екзокомети виявлені транзитним методом і в неї теж. Цей успіх підтверджує результати давніх спектральних спостережень і стає ще одним внеском у небагату поки скарбничку відкриттів комет за межами Сонячної системи.
Астрономи виявили сліди “хвостатих” в даних телескопу TESS, який так само, як і “Кеплер”, шукає транзити екзопланет. Цього разу він вловив затемнення бети Живописця трьома екзокометами.
За глибиною, тривалістю і формою ці падіння яскравості в точності відповідали теоретичним уявленням про транзити комет. Зокрема, вони були асиметричними. Адже та сама комета асиметрична: у неї є витягнутий в одну сторону довгий хвіст, який розширюється до кінця.
Транзити трьох екзокомет за даними телескопа TESS
Дослідники вважають, що це тільки початок. Як вже згадувалося, за прогнозами теоретиків, комети частіше зустрічаються в системах молодих зірок. “Кеплер” ж в основному спостерігав зрілі світила. Що ж стосується TESS, він оглядає все небо, і в його об’єктив потрапляє більше ніж достатньо юних сонць. Так що людству, мабуть, належить познайомитися з багатьма іншими екзокометами.