Астрономы, пересматривая наблюдения, сделанные десятилетия назад с помощью космического телескопа «Хаббл» НАСА, обнаружили неожиданную химическую подсказку вокруг белого карлика: ниобий, тяжелый элемент, образовавшийся на заключительных этапах жизни звезды. В сочетании с наблюдениями других миссий НАСА эти данные указывают на интригующую возможность: мир размером с Юпитер мог образоваться из вещества, выброшенного при смерти звезды. Если это подтвердится, эта «планета второго поколения» может показать, что смерть звезды не всегда означает конец ее планетной системы. Иногда это может быть началом новой.
Тщательные исследования астрономов выявили удивительную химическую подсказку, указывающую на то, что белый карлик HS 0209+0832 может быть носителем планеты второго поколения. Представленное здесь концептуальное изображение, опубликованное 5 октября 2026 года, иллюстрирует это возможное объяснение.
На этом художественном эскизе представлено возможное объяснение необычного химического состава, обнаруженного космическим телескопом «Хаббл» НАСА в системе HS 0209+0832: планета второго поколения, вращающаяся вокруг белого карлика. NASA, ESA, Лия Хустак (STScI)
Белый карлик — это «мёртвое» ядро звезды, которая израсходовала всё своё ядерное топливо и потеряла свою внешнюю оболочку из газа и пыли в космос. Планета второго поколения сформировалась из этого выброшенного газа и пыли, поэтому её химический состав сильно отличается от состава планеты, образовавшейся во время формирования её звезды.
Тщательные исследования астрономов позволили раскрыть давнее дело в архиве данных космического телескопа «Хаббл» НАСА. В исследовании, опубликованном 5 октября 2026 года в журнале Nature Astronomy, ученые сообщают об обнаружении удивительной химической подсказки, указывающей на то, что белый карлик HS 0209+0832 может быть планетой второго поколения.
Белый карлик — это остаток ядра маломассивной звезды, которая израсходовала всё своё ядерное топливо и потеряла свою внешнюю оболочку из газа и пыли в космос. Планета второго поколения — это мир, который формируется вокруг остатка звезды из выброшенного ею вещества.
Смотрите также... Белые карлики могут быть началом новой планетарной системы второго поколения |
«Вместо того чтобы рассматривать стадию белого карлика как своего рода эпилог к истории звезды и ее планет, это исследование указывает на то, что знакомые нам системы — это лишь первая глава потенциально гораздо более длинной истории, в которой появятся новые персонажи. Это действительно захватывающая перспектива для дальнейших исследований», — сказал Джейми Уильямс, астроном и ведущий автор исследования, аспирант Уорикского университета в Великобритании.
Земля и другие планеты нашей Солнечной системы — это планеты первого поколения, которые формируются из вещества, оставшегося после рождения звезды.
«То, что Хаббл показывает нам в этой системе белых карликов, — это то, чего мы раньше не видели: высокое содержание элемента ниобия, признаки которого мне были неизвестны, когда я впервые обнаружил его в архивных данных», — сказал Уильямс.
Когда телескоп Хаббл впервые наблюдал эту звезду в 1999 году, данные содержали примерно 100 химических характеристик, которые не удалось идентифицировать. Уильямс вернулся к этим записям, вооружившись обновленной химической базой данных, и обнаружил, что ниобий соответствует многим из этих загадочных характеристик, сообщает пресс-служба НАСА.
На этом эскизе художника, выполненном не в масштабе, изображена эволюция звезды, подобной Солнцу (1), в стареющий красный гигант (2), а затем в небольшой яркий белый карлик, окруженный диском из выброшенных внешних слоев (3), из которого формируется планета второго поколения (4). НАСА, ЕКА, Лия Хустак (STScI)
Уильямс объяснил, что, хотя ниобий встречается в нашей Солнечной системе и имеет множество применений на Земле, в том числе в ювелирных изделиях и медицинских приборах для визуализации, количество, обнаруженное телескопом Хаббл в системе HS 0209+0832, указывает на то, что планета сформировалась не из вещества, образовавшегося при рождении звезды, а из вещества, выброшенного ею при смерти.
«Ниобий и другие элементы тяжелее железа имеют астрономическую особенность, поскольку, в отличие от многих распространенных элементов, они не образуются в ядрах звезд в результате термоядерного синтеза», — сказал Николас Стоун, теоретический астрофизик из Университета Висконсина в Мэдисоне и член исследовательской группы. «Вместо этого эти тяжелые элементы могут синтезироваться только в экзотических условиях, которые ненадолго возникают внутри умирающих звезд. Присутствие ниобия является признаком этих «предсмертных» мук и выброса внутренностей умирающей звезды в космос».
По мнению исследователей, после того как звезда выбросила этот обогащенный химическим веществом материал, часть его сконденсировалась в газовый гигант. Остальная часть выброса рассеялась давным-давно, но планета сохранилась.
«Когда Джейми спросил меня о ниобии в связи с этим исследованием, я был по-настоящему ошеломлен, поскольку этот элемент не был обнаружен ни в одном другом белом карлике, проанализированном до настоящего времени. Как только мы поняли, что он там есть, все встало на свои места», — сказал астроном и соавтор исследования Борис Генсике, также работающий в Уорикском университете.
Исследовательская группа подтвердила наблюдения Хаббла данными с завершенной миссии НАСА FUSE (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer), которые также показали наличие явных признаков ниобия в системе HS 0209+0832.
Спутник НАСА TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) также наблюдал за белым карликом в течение четырех месяцев, что позволило ему обнаружить периодические изменения яркости, указывающие на то, что планета вращается на расстоянии около 3,7 миллионов миль (6 миллионов километров), что намного ближе, чем Меркурий вращается вокруг Солнца.
Спектр, полученный космическим телескопом «Хаббл» НАСА, показывает необычное содержание некоторых элементов, обнаруженных в системе HS 0209+0832. Провалы указывают на области, где ниобий, никель и кальций поглощают свет, поэтому меньше света в этой части спектра достигает телескопа «Хаббл». НАСА, ЕКА, Лия Хустак (STScI)
Исследовательская группа предполагает, что планета-кандидат — это газовый гигант размером примерно с Юпитер, который быстро теряет атмосферу. Поскольку белый карлик относительно молод, он всё ещё очень горячий и, вероятно, обрушивает на планету энергию, которая отрывает от неё внешнее вещество. Это может привести к образованию кометообразного хвоста из вещества, который сформирует диск вокруг белого карлика и вернётся на его поверхность, что позволит телескопу «Хаббл» обнаружить ниобий при изучении звезды. Несмотря на эту потерю массы, Уильямс сказал, что планета, вероятно, не является временным явлением на космическом радаре.
«Если планета второго поколения существует, я думаю, она, скорее всего, выживет. В конце концов, белый карлик остынет, а затем будет поддерживать постоянную температуру, и планета останется в своей стабильной обитаемой зоне на протяжении миллионов лет», — сказал Уильямс.
Уильямс добавил, что еще предстоит много работы, чтобы понять эти типы систем — как формируются планеты второго поколения, насколько они распространены или редки и как они эволюционируют на орбите вокруг «мертвой» звезды. Он будет использовать телескоп «Хаббл» для изучения этих вопросов в течение следующих нескольких лет, надеясь собрать значительные данные и статистику об этих новых типах небесных тел.
«Я думаю, это исследование — важный пример того, что научные открытия — это не прямой путь, — сказала Генсике. — Часто для этого нужен тот волшебный момент, когда люди обсуждают важные для них вопросы и понимают, что вместе они могут найти неожиданные ответы».
Космический телескоп «Хаббл» работает уже более трех десятилетий и продолжает совершать новаторские открытия, формирующие наше фундаментальное понимание Вселенной. «Хаббл» — это проект международного сотрудничества между НАСА и ЕКА (Европейским космическим агентством). Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, управляет телескопом и операциями миссии. Компания Lockheed Martin Space также оказывает поддержку операциям миссии в Годдарде. Научно-исследовательский институт космических телескопов в Балтиморе, управляемый Ассоциацией университетов по исследованиям в области астрономии, проводит научные операции с телескопом «Хаббл» для НАСА.
Ученые считают, что некоторые системы белых карликов, поглощающие вещество от звезд-компаньонов, в конечном итоге могут взорваться как сверхновая — так называемая сверхновая типа Ia, — которая имеет решающее значение для измерения расширения Вселенной. Эти сверхновые сыграли ключевую роль в открытии того, что это расширение ускоряется. Астрономы много лет искали звезды, которые превращаются в сверхновые типа Ia, но пока безуспешно.
С помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА ученые обнаружили новый класс объектов, ведущих себя не так, как все ранее наблюдавшиеся. Астрономы предполагают, что эти недавно обнаруженные объекты в других галактиках могут помочь решить не один, а два давних вопроса в астрофизике, сообщает пресс-служба НАСА.
Эти загадочные объекты испускают рентгеновские лучи с необычно низкой энергией, но интенсивное ультрафиолетовое излучение. Об этом открытии сообщается в статье, опубликованной в сентябре 2026 года в журнале Nature Astronomy.
Смотрите также... Немного о кошках: история одомашнивания и интересные факты о поведении домашних питомцев |
«Мы никогда раньше не сталкивались с группой объектов, которые ведут себя подобным образом», — сказал Мустафа Мухибулла из Университета Алабамы, возглавлявший исследование. «Конечно, следующим шагом было попытаться выяснить, что это за объекты».
Исследователи обнаружили в общей сложности 84 таких «гипермягких источника рентгеновского излучения» — так названных из-за низкой энергии рентгеновского излучения — в шести различных галактиках, которые они исследовали, используя данные, находящиеся в открытом доступе в архиве телескопа Chandra. Две из этих галактик являются спиральными, M31 (галактика Андромеды) и M101 (галактика «Вертушка»), а остальные четыре — эллиптическими. Они обнаружили гипермягкие источники рентгеновского излучения как в областях активного звездообразования, так и в областях, где находятся более старые звезды.
Группа исследователей обнаружила источники, найдя объекты, которые появлялись на снимках телескопа Chandra, полученных при самых низких энергиях рентгеновского излучения, но исчезали на снимках с более высокими энергиями. Это означает, что эти объекты испускают гораздо больше низкоэнергетического рентгеновского излучения, чем высокоэнергетического. Поскольку низкоэнергетическое рентгеновское излучение находится на границе с высокоэнергетическим ультрафиолетовым излучением в электромагнитном спектре, исследователи определили, что эти источники также производят большое количество высокоэнергетического ультрафиолетового излучения.
На изображении M101 кружками обозначены семь недавно обнаруженных объектов. В этом релизе представлено составное изображение спиральной галактики M101; одной из шести идентифицированных галактик, в которых находится новый класс загадочных объектов, излучающих рентгеновские лучи необычно низкой энергии. На этом составном изображении галактика M101 обращена к нам прямо. Она имеет множество рукавов фиолетового цвета, спирально закручивающихся по часовой стрелке вокруг золотисто-желтого ядра. Вдоль рукавов и между ними разбросаны десятки крошечных точек белого и фиолетового цвета. Большинство из этих точек — пары звезд, но семь из них остаются загадкой. Для непосвященных наблюдателей эти необычные объекты визуально неотличимы от других светящихся точек в галактике. В этот релиз включена версия составного изображения с аннотациями, где загадочные точки обведены красными кругами для удобства идентификации. Эти загадочные объекты ведут себя не так, как любые другие ранее обнаруженные объекты. Эти любопытные объекты испускают рентгеновские лучи настолько низкой энергии, что фактически производят большое количество ультрафиолетового излучения, поскольку УФ-излучение находится на грани рентгеновского излучения в электромагнитном спектре. Изучая изображения галактик с низкоэнергетическими рентгеновскими лучами в архиве обсерватории Чандра, ученые обнаружили в общей сложности 84 таких объекта, расположенных в галактике M101 и пяти других галактиках. Они назвали эти загадочные объекты «сверхмягкими источниками рентгеновского излучения». НАСА/CXC/Унив. Алабамы/М. Мухибулла и др.; Оптика: НАСА/ЕКА/STScI; Обработка изображений: NASA/CXC/SAO/N. Волк
Неясно, какие именно объекты ответственны за это низкоэнергетическое рентгеновское излучение и интенсивное ультрафиолетовое излучение. Команда исследователей считает, что, скорее всего, это черная дыра, нейтронная звезда или белый карлик, забирающие вещество у звезды-компаньона. Забранное у звезды-компаньона вещество нагревается, испуская рентгеновские лучи, прежде чем упасть на белый карлик или нейтронную звезду, или в черную дыру. Подобные двойные системы наблюдались и раньше, но не с таким ярким ультрафиолетовым излучением и низкоэнергетическим рентгеновским излучением.
Ученые считают, что некоторые системы белых карликов, поглощающие вещество от звезд-компаньонов, в конечном итоге могут взорваться как сверхновая — так называемая сверхновая типа Ia, — которая имеет решающее значение для измерения расширения Вселенной. Эти сверхновые сыграли ключевую роль в открытии того, что это расширение ускоряется. Астрономы много лет искали звезды, которые превращаются в сверхновые типа Ia, но пока безуспешно.
Это открытие позволяет предположить, что могут существовать большие популяции двойных систем с высокоэнергетическим ультрафиолетовым излучением, которые до сих пор оставались незамеченными.
«Эти скрытые источники рентгеновского излучения на самом деле являются одними из самых энергетически мощных объектов в галактиках, и они могут разгадывать сразу две космические загадки», — сказал Мухибулла.
«Если бы мы смогли найти способ обнаружить эти взрывы сверхновых типа Ia до того, как они произойдут, это было бы действительно важно», — сказал соавтор Джимми Ирвин, также из Университета Алабамы. «Сейчас мы изучаем их после взрыва, и астрономы изо всех сил пытаются понять, что именно воспламеняется».
Другая загадка, которую могут объяснить эти сверхмягкие рентгеновские источники, — это то, что отрывает электроны от газа между звездами в некоторых галактиках. Изучение этого процесса отрыва электронов важно, поскольку он может влиять на скорость образования звезд и на жизненные циклы галактик. Горячие массивные звезды играют свою роль, но они не полностью объясняют причину этого процесса. Интенсивное ультрафиолетовое излучение от сверхмягких рентгеновских источников может играть жизненно важную роль.
Почему эти сверхмягкие источники рентгеновского излучения не были обнаружены до сих пор? Помимо низкоэнергетического рентгеновского излучения, которое очень трудно обнаружить с помощью рентгеновских телескопов, высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение легко поглощается гелием и водородом, заполняющими пространство между звездами, создавая практически непроницаемый барьер для наблюдения.
«Благодаря тщательному изучению архива телескопа Chandra нам удалось устранить то, что раньше было «слепым пятном» для телескопов», — сказала соавтор Розанна Ди Стефано из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов. «Так мы обнаружили, по-видимому, новый класс космических объектов с замечательными свойствами».
Центр космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, управляет программой Chandra. Центр рентгеновской радиологии Chandra Смитсоновской астрофизической обсерватории контролирует научные операции из Кембриджа, штат Массачусетс, и летные операции из Берлингтона, штат Массачусетс.
Комментировать в ВконтактеСмотрите также... HTML, CSS-шпаргалка с примерами - тег IMG, figure и picture. Адаптирование, форматирование, эффекты Полный список обработчиков событий HTML / Javascript с примерами |
