Астрономы впервые наблюдали образование колец вокруг ледяного небесного тела

Астрономы впервые за всю историю наблюдений зафиксировали процесс формирования и эволюции колец вокруг небольшого ледяного тела — Хирона, вращающегося в пространстве между Сатурном и Ураном, сообщает Reuters. Исследователи отметили, что тело имеет четыре кольца и диффузное вещество, которые его окружают.

Хирон относится к классу небесных тел, известных как кентавры — объекты, расположенные между орбитами Юпитера и Нептуна и сочетают в себе свойства астероидов и комет. Этот класс состоит из льда, горных пород и органических соединений. Диаметр Хирона составляет примерно 200 километров, а один оборот вокруг Солнца он совершает примерно за 50 лет.

С момента открытия в 1977 году ученые подозревали, что вокруг Хирона существует определенный материал. Однако только новые наблюдения 2023 года, проведенные с помощью телескопа в обсерватории Пико дос Диас в Бразилии, позволили четко увидеть кольцевую систему.

Астрономы установили, что Хирон имеет три плотных кольца, расположенные на расстоянии 273, 325 и 438 километров от центра, а также четвертое кольцо — на расстоянии около 1400 километров, которое обнаружили впервые. Эта внешняя структура требует дополнительных наблюдений для подтверждения стабильности, поскольку расположена значительно дальше, чем предыдущие.

"Мы видим, как система колец Хирона меняется прямо сейчас — это редкая возможность наблюдать процесс формирования таких структур в режиме реального времени", — рассказал Кристиан Лучано Перейра, постдокторант Национальной обсерватории Бразилии и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters.

По словам Перейры, кольца Хирона, вероятно, состоят преимущественно из водяного льда с примесью каменистых частиц, подобно кольцам Сатурна. Водяной лед, отмечает он, играет ключевую роль в стабильности кольцевых систем, не позволяя частицам слипаться в более крупные объекты, например спутники.

Команда исследователей из Бразилии, Франции и Испании использовала метод звездного покрытия для наблюдения за Хироном: они анализировали, как небесное тело проходило перед далекой звездой, временно блокируя ее свет. Эта техника позволила с высокой точностью реконструировать структуру и среду вокруг Хирона.

"Мы можем воссоздать форму объекта и его окружение с точностью до нескольких километров", — добавил Перейра.

Ученые считают, что кольца Хирона могли образоваться в результате столкновения с другим телом, которое разрушило его спутник, или же образовались из материала, который Хирон сам выбросил в космос. Вероятно, к процессу присоединилась комбинация нескольких факторов.

"Эта система поможет лучше понять, как формируются кольца и спутники вокруг малых тел, а также позволит отследить динамические процессы, происходящие в космических дисках по всей Вселенной", — отметил Брага Рибас, соавтор исследования из Федерального технологического университета Параны и Межинституциональной лаборатории электронной астрономии в Бразилии.

На сегодня четыре большие планеты Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имеют кольца, причем система Сатурна является наиболее известной. Однако с 2014 года астрономы также зафиксировали кольца у нескольких меньших небесных тел, в частности у кентавра Харикло, а также у далеких ледяных объектов Хаумеа и Кваоар. Теперь к этому списку добавляется и Хирон.

"Многообразие этих систем показывает, что формирование колец — универсальный процесс, который может происходить в любой части Солнечной системы при наличии соответствующих условий", — подытожил Перейра.

Ранее астрономы впервые непосредственно зафиксировали процесс зарождения планеты. Они наблюдали как протопланета AB Aurigae b активно накапливает материал из своего окружающего газопылевого диска.