Вокруг мёртвой звезды нашли два газовых кольца

Подробно

Как астрономы обнаружили необычный диск вокруг белого карлика J1328−1450?

Звезду, примерно в 1600 световых годах от Земли, выделили как кандидата в белые карлики по параллаксу и цвету в данных Gaia, а возможный диск заподозрили по избытку инфракрасного излучения в данных обзоров VISTA Hemisphere Survey и WISE. Затем спектры получили спектрографом X-shooter на Очень большом телескопе ESO в обсерватории Параналь в пустыне Атакама (Чили). Наблюдения шли 15 мая, 28 июня и 2 июля 2021 года и 12 мая 2023 года, всего получили десять спектров.

В атмосфере звезды видны линии кальция, магния и кремния. Они показывают, что на неё падает материал разрушенных планетных тел. В окружающем газе зарегистрированы эмиссионные линии кальция, кислорода, магния и железа.

Главная особенность - форма линий кальция и кислорода. У всех 21 ранее опубликованных газовых дисков белых карликов линии имели обычный двойной профиль. Здесь они четырёхпиковые. Это сильное свидетельство того, что излучение приходит от двух областей газа, вращающихся с разными скоростями.

Мы давно знаем, что планеты могут пережить превращение своей центральной звезды, но это первый пример сложной системы с двойным диском обломков и потенциально двумя уцелевшими планетезималями.

Так сказал ведущий автор работы Никола Пьетро Джентиле Фузилло из Университета Триеста и Астрономической обсерватории Триеста (INAF).

Как устроены два кольца и из чего они состоят?

Авторы смоделировали спектр двумя концентрическими газовыми дисками, лежащими в одной плоскости, с почти круговым движением. Внутренний простирается от 0,14 до 0,34 радиуса Солнца, внешний - от 0,54 до 1,93 радиуса Солнца. Университет Уорика приводит пересчёт: внутреннее кольцо находится примерно в 100 000-240 000 км от звезды, внешнее - примерно в 375 000 км и далее, более чем на 1,3 млн км. Наклон дисков к лучу зрения оценён в 77° с неопределённостью +9°/−13°. Почти симметричные профили линий сохранялись более двух лет, убедительных признаков прецессии (медленного поворота) дисков авторы не нашли.

Кольца различаются по составу. Линия магния имеет только два пика и связана с внутренним кольцом. Если бы в обоих кольцах соотношение кальция и магния было одинаковым, магний во внешнем кольце был бы обнаружен со значимостью более 6σ. Его нет, значит, внешнее кольцо заметно обеднено магнием.

Это допускает два объяснения: кольца питают два тела с разной историей формирования либо материал разных слоёв одного расслоенного тела, например богатой магнием мантии и обеднённой магнием коры. Разница состава сама по себе не доказывает, что тела были двумя разными планетами.

Отдельно есть и пылевой диск. Его инфракрасное излучение составляет 2,7% от излучения звезды, это один из самых ярких известных пылевых дисков белых карликов. Модель переноса излучения MCFOST воспроизводит избыток диском от 0,25 до 2 радиусов Солнца. Авторы подчёркивают, что параметры модели вырождены и другие конфигурации могут подходить не хуже. Тепловое излучение пыли не позволяет определить её радиальную структуру, поэтому строго установлено именно двойное строение газа, а не двух разделённых пылевых колец.

Сама звезда имеет температуру около 17 400 К и массу около 0,47 массы Солнца. Возраст охлаждения оценён в 73 млн лет с интервалом +49/−26 млн лет.

Откуда берутся кольца и какого размера могут быть тела?

Авторы считают наиболее вероятным, что газ в каждом кольце возникает при взаимодействии пыли с отдельным уцелевшим планетезималем (твёрдым телом от астероида до карликовой планеты). Конденсация газа при температуре около 1200-1500 К ограничивает его распространение вдоль радиуса кольца (радиально). Аналогичный механизм ранее предложили для белого карлика SDSS J1228+1040: в 2019 году в журнале Science сообщили о стабильной вариации его спектральных линий с периодом 123,4 минуты. Её связали с прочным планетезималем внутри диска.

Точные орбиты предполагаемых тел неизвестны. Внутреннее должно находиться в пределах 0,14-0,34 радиуса Солнца, внешнее - в пределах 0,54-1,93 радиуса Солнца. Размеры получены как расчётные пределы из условия, что приливные силы белого карлика не разрушают тела.

• Внутреннее тело при железоподобной плотности 7,8 г/см³ - не больше примерно 45-172 км в поперечнике, то есть масштаба обычного астероида.
• Внешнее тело при той же плотности - не больше примерно 346-2340 км.
• Для каменного внешнего тела плотностью около 3,5 г/см³ верхняя граница у внешнего края достигает примерно 3500 км.

Именно эта верхняя граница даёт сравнения с Плутоном или Луной в пресс-материалах. Это максимум для внешнего тела, а не обнаруженный размер. Оба тела должны обладать внутренней прочностью, иначе звезда их бы разрушила.

Насколько надёжен вывод и что он говорит о будущем Солнечной системы?

Статья прошла рецензирование: рукопись поступила в Nature Astronomy 16 февраля 2026 года, принята 17 сентября 2026 года. Но два планетезималя напрямую не наблюдались, это предпочтительная интерпретация устойчивых и разделённых областей генерации газа. Среди ограничений: кислородные линии смешаны и хуже описывают внешнее кольцо, содержание магния в атмосфере звезды оценено по одной линии, возможно смешанной с эмиссией, и могло быть занижено. Альтернативная геометрия - единый диск с вертикальным утолщением и самозатенением области 0,34-0,54 радиуса Солнца - даёт сходный спектр. Авторы считают её физически не обоснованной существующими моделями, но наблюдения её полностью не исключают.

Мы не можем непосредственно увидеть два планетных тела, но можем заключить об их вероятном присутствии по форме и составу газа.

Так сказал Никола Пьетро Джентиле Фузилло.

Соавтор Фелипе Лагос-Вильчес (Университет Уорика и Технический университет Федерико Санта-Мария) отметил, что два газовых кольца удивительно стабильны и остаются разделёнными зазором. По его словам, система даёт возможность увидеть, каким может быть будущее планетных систем, включая системы вроде нашей. Эта связь иллюстративная: работа не моделирует эволюцию Земли или нынешних планет Солнечной системы.

Соавтор Борис Гэнсике, профессор Университета Уорика, ждёт более подробных наблюдений, которые помогут понять, какие тела сформировали систему. Оценок учёных, не участвовавших в исследовании, пока нет: опубликованные комментарии принадлежат авторам и пресс-службам их организаций. Спектры X-shooter открыты в архиве ESO.