Друге зіткнення планетезималей у системі Фомальгаут кидає виклик моделям формування планет

Зоряна система Фомальгаут, розташована на відстані двадцяти п'яти світлових років від нас, стала унікальною ареною для астрофізиків. Вона дозволила спостерігати в режимі реального часу за динамікою формування планет. Це стало можливим завдяки документуванню другого катастрофічного зіткнення масивних кам'янистих тіл, відомих як планетезималі, що відбулося протягом двох десятиліть. Результати цього дослідження, яке очолював Пол Калас з Каліфорнійського університету в Берклі, були представлені у виданні «Science» 18 грудня 2025 року. Отримані дані рішуче вказують на те, що процес планетогенезу може бути набагато бурхливішим та частішим явищем, ніж це передбачають чинні теоретичні моделі.

Ланцюжок подій розпочався з об'єкта, раніше ідентифікованого як Фомальгаут b. Його вперше помітили у середині 2000-х років. Пізніше, після того, як він зник до 2014 року, його перекваліфікували на розширювану хмару пилу, яку назвали Навколишній Джерело 1 (CS1). У 2023 році космічний телескоп «Габбл» зафіксував новий яскравий точковий об'єкт, відомий як Навколишній Джерело 2 (CS2). Дослідники впевнені, що CS2 є рештками окремого, другого зіткнення планетезималей. За оцінками науковців, тіла, що брали участь у цих ударах, мали діаметр близько 30 кілометрів. Це значно більше, ніж розмір Фобоса, супутника Марса. Частота таких подій стала справжньою несподіванкою для наукової спільноти. Теоретичні розрахунки, як зазначав астробіолог Джейсон Ван, передбачали, що подібні колізії трапляються не частіше, ніж раз на 100 000 років, або навіть рідше.

Фомальгаут — це зірка класу А, яка у два рази масивніша за Сонце і світить у двадцять разів яскравіше. Вона слугує безцінною природною лабораторією для вивчення динаміки формування кам'янистих світів. Вік цієї зірки оцінюється лише у 440 мільйонів років, тоді як нашому Сонцю — 4,6 мільярда років. Це робить Фомальгаут важливим аналогом для дослідження ранніх етапів історії нашої власної Сонячної системи. Попередні спостереження вже натякали на те, що планетезималі в цій системі багаті на леткі речовини, що споріднює їхній склад із крижаними кометами.

Спостереження за системою тривають, і для цього вже отримано схвалення на наступні сеанси з використанням камери ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam) телескопа Джеймса Вебба (JWST). Ці заплановані дослідження мають на меті точно визначити розміри та хімічний склад пилових зерен CS2. Особлива увага приділяється пошуку будь-яких ознак наявності води чи льоду. Крім того, дослідники прагнуть з'ясувати, чи не спричиняють якісь невидимі, більш великі екзопланети гравітаційний вплив на ці події зіткнень.

Астроном Марк Уайатт з Кембриджського університету підкреслив важливість цих даних. Він зазначив, що спостереження дають змогу оцінити розміри тіл, що зіткнулися, та їхню загальну кількість у диску, що практично неможливо досягти іншими методами. Це відкриття слугує важливим застереженням для майбутніх місій, спрямованих на виявлення екзопланет за відбитим світлом. Адже пилова хмара, подібна до CS2, може вводити в оману, імітуючи планету протягом багатьох років. Таким чином, Фомальгаут надає нам унікальний погляд на хаотичну молодість зоряних систем.