Звезда в созвездии Скорпиона разорвала планету и поглотила её

NGC 6388
Изображение шарового скопления NGC 6388, полученное с помощью различных телескопов. Розовым цветом показан вид скопления в рентгеновском диапазоне, результат съёмки телескопом «Чандра». Максимум интенсивности рентгеновского излучения располагается слева от центра скопления. Остальная часть изображения — преимущественно белые и оранжевые точки — получена с помощью телескопа «Хаббл» в результате съёмки в видимом спектре.

Уничтожение планеты — казалось бы, такое может случиться только в фантастических произведениях. Тем не менее, астрономы убедились в том, что подобное событие могло произойти в звёздном скоплении на краю нашей галактики. Исследуя излучение белого карлика из шарового скопления NGC 6388 в созвездии Скорпиона, они обнаружили, что он мог разорвать на части и поглотить планету, которая пролетала мимо.

Белыми карликами называют остатки старых звёзд небольшой массы, израсходовавших собственные запасы энергии. Белые карлики конечная стадия эволюции звёзд с массой не больше 1,4 массы Солнца. Став белым карликом, звезда испускает только тепловое излучение, пока через многие миллиарды лет не остывает настолько, что её излучение становится крайне слабым — эту стадию иногда называют чёрным карликом. В конечном итоге в белого карлика превратится и Солнце.

Внимание астрономов привлекла вспышка рентгеновского излучения вблизи центра скопления, обнаруженная с помощью телескопа INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory — Международная астрофизическая лаборатория исследования гамма-излучения) Европейского космического агентства (в сотрудничестве с Роскосмосом и НАСА). Сначала учёные предположили, что рентгеновский всплеск, получивший обозначение IGR J17361-4441, вызван горячим газом, поглощаемым чёрной дырой, которая располагается в центре скопления.

Однако последующие наблюдения с помощью телескопа «Чандра» показали, что источник рентгеновского излучения располагается несколько в стороне от центра скопления. Для прояснения природы источника его в течение около 200 суток после открытия наблюдал рентгеновский телескоп орбитальной лаборатории Swift НАСА. Характер угасания излучения и позволил предположить, что имели место разрушение и последующий захват белым карликом пролетавшей мимо планеты.

Причиной столь необычного явления является мощное гравитационное поле звезды. Белые карлики при массе порядка массы Солнца имеют меньший в сто раз радиус. Из-за этого ускорение свободного падения у поверхности звезды в десять тысяч раз больше, чем у поверхности Солнца. Но планету разрывает не сильное притяжение, а то, что гравитационное поле вблизи белого карлика быстро нарастает. Разные части планеты притягиваются с различной силой, что и приводит к катастрофе.

Изменение параметров рентгеновского источника со временем оказалось в соответствии с моделью захвата планеты белым карликом. Согласно этой модели, когда планета проходит слишком близко к белому карлику, она может быть разорвана на части мощными приливными силами звезды. Осколки планеты, падая на поверхность белого карлика, разогреваются и светятся в рентгеновском диапазоне.

Учёным удалось оценить массу поглощённой планеты. Она составляет примерно треть массы Земли, или три массы Марса. Сам белый карлик в 1,4 раза тяжелее Солнца, что очень близко к максимально возможной массе этого типа звёзд.

Хотя доказательства того, что имело место приливное разрушение планеты, не железобетонные, доводы в пользу этой версии укрепились, когда астрономы использовали данные с многочисленных телескопов. Результаты помогли отсечь другие возможные объяснения необычного излучения. Например, источник не продемонстрировал характерных особенностей двойной системы, содержащей нейтронную звезду, — пульсаций или коротких вспышек в рентгеновском диапазоне. Также обнаруженный источник оказался слишком тусклым в радиодиапазоне для того, чтобы оказаться частью двойной системы, включающей лёгкую чёрную дыру.

Однозначного ответа на вопрос, откуда вблизи белого карлика могла появиться планета, нет. Астрономы предполагают, что она могла быть захвачена у пролетавшей мимо звезды. Другой возможный вариант — встреча с блуждающей планетой, которая когда-то была выброшена из своей планетной системы в открытый космос.