«Наши наблюдения показывают, что существуют массивные сгустки пыли и газа, которые иногда блокируют свет звезды и, вероятно, врастают в него», — сказала Кристина Пунци, докторант Рочестерского технологического института (RIT) в Нью-Йорке и ведущий автор книги документ с описанием результатов. «Хотя могут быть и другие объяснения, мы предполагаем, что этот материал мог образоваться в результате распада массивных тел, вращающихся вокруг звезды».RZ Piscium находится примерно в 550 световых годах от нас в созвездии Рыб. Во время периодов беспорядочного затемнения, которые могут длиться до двух дней, звезда становится в 10 раз слабее. Он производит гораздо больше энергии в инфракрасном диапазоне длин волн, чем излучает такие звезды, как наше Солнце, что указывает на то, что звезда окружена диском теплой пыли.
Фактически, около 8 процентов его общей светимости приходится на инфракрасное излучение, что соответствует уровню лишь нескольких из тысяч близлежащих звезд, изученных за последние 40 лет. Это означает огромное количество пыли.
Эти и другие наблюдения привели некоторых астрономов к выводу, что RZ Piscium — молодая звезда, похожая на Солнце, окруженная плотным поясом астероидов, где частые столкновения превращают камни в пыль.Но доказательства были далеко не ясны.
Альтернативная точка зрения предполагает, что звезда несколько старше нашего Солнца и только начинает свой переход в стадию красного гиганта. Пыльный диск юности звезды рассеялся бы через несколько миллионов лет, поэтому астрономам понадобился еще один источник пыли, чтобы учесть инфракрасное свечение звезды.
Поскольку стареющая звезда становится больше, она обрекает любые планеты на близкие орбиты, а их разрушение может дать необходимую пыль.Так что же это: молодая звезда с диском обломков или звездный старший, сокрушающий планеты? Согласно исследованию Пунци и ее коллег, RZ Piscium — это то и другое.Команда исследовала звезду с помощью спутника XMM-Newton Европейского космического агентства (ESA), 3-метрового телескопа Шейна в обсерватории Лик в Калифорнии и 10-метрового телескопа Keck I в обсерватории У. М. Кека на Гавайях.
Молодые звезды часто являются потрясающими источниками рентгеновского излучения. Благодаря 11 часам наблюдений XMM-Newton команда Пунци показывает, что RZ Piscium тоже.
Общий объем его рентгеновского излучения примерно в 1000 раз больше, чем у нашего Солнца, что, по сути, является доказательством звездной молодости.Наземные наблюдения команды показали, что температура поверхности звезды составляет около 9600 градусов по Фаренгейту (5330 градусов по Цельсию), что лишь немного холоднее, чем на Солнце. Они также показывают, что звезда обогащена контрольным элементом литием, который медленно разрушается в результате ядерных реакций внутри звезд.
«Количество лития на поверхности звезды уменьшается с возрастом, поэтому он служит часами, которые позволяют нам оценить время, прошедшее с момента рождения звезды», — сказал соавтор Джоэл Кастнер, директор Лаборатории многоволновой астрофизики RIT. «Наши измерения лития для RZ Piscium типичны для звезды с температурой ее поверхности, возраст которой составляет от 30 до 50 миллионов лет».Итак, хотя звезда молода, на самом деле она слишком стара, чтобы быть окруженной таким количеством газа и пыли. «Большинство звезд, подобных Солнцу, лишились своих планетообразующих дисков в течение нескольких миллионов лет после своего рождения», — сказал член группы Бен Цукерман, профессор астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Тот факт, что RZ Piscium содержит так много газа и пыли через десятки миллионов лет, означает, что он, вероятно, разрушает, а не строит планеты».Наземные наблюдения также позволили исследовать окружение звезды и получить доказательства того, что пыль сопровождается значительным количеством газа.
Основываясь на температуре пыли, около 450 градусов F (230 градусов C), исследователи полагают, что большая часть обломков движется по орбите на расстоянии около 30 миллионов миль (50 миллионов километров) от звезды.«Хотя мы думаем, что основная часть этого мусора находится примерно так же близко к звезде, как планета Меркурий когда-либо приближается к нашему Солнцу, измерения также показывают переменное и быстро меняющееся излучение и поглощение богатым водородом газом», — сказал соавтор Карл Мелис. , младший научный сотрудник Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Наши измерения свидетельствуют о том, что материал как падает внутрь к звезде, так и течет наружу».
Отчет о результатах был опубликован в четверг, 21 декабря, в The Astronomical Journal.По словам исследователей, лучшим объяснением всех доступных данных является то, что звезда окружена обломками, представляющими последствия катастрофы планетарных масштабов.
Возможно, звездные приливы удаляют материал с ближайшего субзвездного компаньона или планеты-гиганта, создавая прерывистые потоки газа и пыли, или что спутник уже полностью растворился. Другая возможность состоит в том, что одна или несколько массивных богатых газом планет в системе претерпели катастрофическое столкновение в недавнем астрономическом прошлом.