Остаток взрыва сверхновой SN 1987A / © NASA, ESA, CSA, M. Matsuura (Cardiff University), R. Arendt (NASA’s Goddard Spaceflight Center & University of Maryland, Baltimore County), C. Fransson (Stockholm University), J. Larsson (KTH Royal Institute of Technology), A. Pagan (STScI)
Ученые давно подозревают, что планеты «сложены» из звездной пыли, разлетевшейся после бесчисленных взрывов сверхновых — вспышек, во время которых «умирающие» звезды сбрасывают огромные массы своего вещества. В одной из далеких галактик нашлось подтверждение этой гипотезе.
Все первые звезды во Вселенной образовались из сплошного водородного «тумана», который заполнил космос в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Таким образом, происхождение исходного материала для формирования светил вполне ясно — в отличие от природы «сырья» для планет, особенно негазовых, то есть имеющих твердую поверхность. Очевидно, что «сырье» это должно тоже быть каменистым, плотным.
У астрономов на этот счет давно есть любопытное подозрение: планеты, похоже, продукты круговорота материи во Вселенной — они формируются из вещества «умерших» массивных звезд. «Умерших» — значит, завершивших свой период термоядерного синтеза, то есть в них уже нечему «гореть». Когда в звездном ядре заканчивается топливо, оно стремительно сжимается, а внешние слои, наоборот, расширяются и в итоге разлетаются по окружающему пространству в момент эффектной вспышки — взрыва сверхновой. Выброшенное таким образом вещество потом долго окружает маленькое бывшее ядро звезды красивым облаком.
Один из самых известных примеров — Крабовидная туманность: остаток взрыва сверхновой, который наблюдали в небе в 1054 году. Все это разбросанное вещество, по оценкам, имеет массу примерно четырех-пяти Солнц, и это не только газ, но и звездная пыль, то есть частицы более тяжелых элементов. Некоторые из этих элементов формировалась внутри звезды еще при ее «жизни», а весомая часть таблицы Менделеева — результат самих взрывов сверхновых. Кстати, интересно посмотреть на «космическую» таблицу Менделеева — в ней астрономы обозначили, откуда именно во Вселенной взялся тот или иной химический элемент.
Крабовидная туманность / © NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)
При этом «смерти» очень многих первых звезд во Вселенной долго ждать не пришлось: тяжеловесные светила «перегорают» и взрываются всего через десяток-другой миллионов лет после возникновения. Значит, если в каком-то месте посреди молодой галактики одновременно родилось много массивных звезд, этот «демографический» взрыв очень скоро заканчивается эпичным фейерверком.
Выброшенные таким образом огромные массы вещества со временем должны скапливаться в плотные облака, а в них потом родятся новые звезды, притом окруженные широкими газопылевыми дисками. В этих дисках со временем сформируются планеты, и в том числе каменистые. В космосе находят системы, состоящие и исключительно из «твердых» миров. Взять хотя бы знаменитую TRAPPIST-1 — как выражаются астрономы, «гороховый стручок» примерно одинаковых землеподобных планет.
Чтобы убедиться, что миры действительно состоят из звездного вещества, нужно увидеть достоверные признаки этого — внушительные «поставки» пыли от взорвавшихся звезд. До сих пор достаточно убедительного количества именно пыли от сверхновых заметить не удавалось. Дело в том, что остатки сверхновых, по космическим меркам, быстро рассеиваются, поэтому нужно успеть «взвесить» последствия какого-то недавнего события.
Похоже, наконец, в космосе нашелся такой подходящий пример, о нем международная команда астрономов рассказала в статье для издания The Astrophysical Journal (доступна на сервере препринтов Корнелльского университета). Речь идет о событии SN 2005ip — взрыве сверхновой, который наблюдали в 2005 году в довольно большой спиральной галактике NGC 2906. Расположена она примерно в сотне миллионов световых лет от нас в созвездии Льва.
Галактика NGC 2906, в которой наблюдали взрыв сверхновой SN 2005ip / © ESA/Hubble
Как выяснилось, спустя полтора десятка лет после вспышки вокруг источника обнаружили скопление звездной пыли общей массой в десятую часть массы Солнца. По оценкам исследователей, это много. Для сравнения: все планеты Солнечной системы вместе взятые «весят» лишь тысячные доли массы Солнца. Выходит, лишь одного взрыва сверхновой, в теории, может хватить на «производство» вещества для десятков или даже целой сотни планетных систем.
Источник: Naked science