«Джеймс Уэбб» доказал, что планеты состоят из звездной пыли

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.

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.

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.