Kosmosas kartais sugeba nustebinti net patyrusius stebėtojus. Dešimtmečius žvaigždė ASASSN-24fw, esanti maždaug už 3200 šviesmečių nuo Žemės, neatrodė išskirtinė: ji maždaug dukart masyvesnė už Saulę ir ilgą laiką buvo laikoma visiškai įprasta. Tačiau 2024 metų pabaigoje situacija staiga pasikeitė – žvaigždės šviesa beveik visiškai užgeso, o tai astronomams sukėlė didžiulę nuostabą.
Įprastai užtemimai trunka nuo kelių dienų iki kelių savaičių, o šiuo atveju tamsa užsitęsė neįprastai ilgai. Žvaigždės šviesis sumažėjo apie 97 proc. ir toks išliko beveik 200 dienų – tai vienas ilgiausių tokio tipo pritemimų, kada nors užfiksuotų astronomijoje. Būtent šis neįprastas trukmės rekordas tapo mįsle, kurią mokslininkai ėmėsi spręsti.
Žiedai didesni nei Merkurijaus orbita: modeliavimas atskleidė milžinišką sistemą
Tarptautinė tyrėjų komanda, vadovaujama dr. Sarangos Shah iš Indijoje veikiančio IUCAA, parengė detalius modelius, siekdama paaiškinti šią anomaliją. Remiantis jų išvadomis, labiausiai tikėtina pritemimo priežastis – masyvus palydovas: rudoji nykštukė arba vadinamasis super-Jupiteris, kurį supa milžiniška žiedų sistema. Manoma, kad būtent šis medžiagos diskas, slinkdamas priešais žvaigždę, ir uždengė jos šviesą tokiai ilgam laikui.
Struktūros mastas įspūdingas. Žiedų sistema, pagal skaičiavimus, tęsiasi maždaug 0,17 astronominio vieneto nuo centrinio kūno – tai apytikriai prilygsta maždaug pusei atstumo nuo Saulės iki Merkurijaus orbitos. Pats centrinis objektas taip pat masyvus: jo masė viršija tris Jupiterio mases, todėl jis atsiduria neaiškioje zonoje tarp didelės planetos ir „nepavykusios“ žvaigždės.
Tyrėjai pažymi, kad pritemimo eiga buvo nepaprastai „tvarkinga“. Iš pradžių retesnės, išorinės žiedų dalys sukėlė tik nedidelį šviesio sumažėjimą, o vėliau, kai priešais žvaigždę perėjo tankesnės zonos, šviesa buvo beveik visiškai užblokuota. Tokiam scenarijui reikėjo itin palankių geometrinių sąlygų – tiek pačioje sistemoje, tiek mūsų stebėjimo perspektyvoje iš Žemės.
Rudosios nykštukės ir jų paslaptingi žiedai: objektai tarp planetų ir žvaigždžių
Rudosios nykštukės – tai tarpiniai kosminiai kūnai: jos per masyvios, kad būtų laikomos planetomis, bet per lengvos, kad jų gelmėse įsipliekstų termobranduolinės reakcijos, būdingos tikrosioms žvaigždėms. Dėl to jos yra palyginti vėsios ir sunkiau tiriamos tiesioginiais metodais.
Plati žiedų sistema aplink tokius objektus iki šiol dažniau buvo teorinė prielaida nei patvirtintas faktas. Todėl ASASSN-24fw atvejis laikomas itin vertingu – jis suteikia retą galimybę pažvelgti į medžiagos ir galimų planetinių struktūrų formavimosi procesus už Saulės sistemos ribų, nors ir remiantis netiesioginiais stebėjimais bei modeliavimu.
Papildomos staigmenos: raudonoji nykštukė ir aplinkinė medžiaga
Tolesnė duomenų analizė atnešė ir daugiau netikėtumų. Paaiškėjo, kad ASASSN-24fw yra panirusi į vadinamąją aplinkžvaigždinę terpę – dulkių ir nuolaužų aplinką, kuri, tikėtina, susiformavo po senų, smarkių planetinių kūnų susidūrimų. Tyrėjams ypač įdomu tai, kad ši medžiaga yra neįprastai arti pačios žvaigždės, nors sistema, sprendžiant iš požymių, gali būti senesnė nei milijardas metų.
Be to, komanda, vadovaujama dr. Jonathano Marshallo iš Taivane veikiančios „Academia Sinica“, analizuodama pritemimo duomenis netikėtai aptiko netoliese esančią raudonąją nykštukę. Toks derinys – rudoji nykštukė su žiedais ir dar viena žvaigždė kaimynystėje – santykinai senoje sistemoje yra retas ir verčia iš naujo peržiūrėti galimus jos raidos scenarijus.
Kas toliau: planuojami stebėjimai ir ateities galimybės
Kitas astronomų žingsnis – kuo tiksliau apibūdinti pačią žvaigždę ASASSN-24fw: nustatyti jos temperatūrą, evoliucinę stadiją, cheminę sudėtį ir amžių. Šie duomenys yra būtini norint suprasti, kokiomis sąlygomis galėjo susiformuoti tokia neįprasta žiedų sistema.
Tam bus pasitelkti pažangūs prietaisai, įskaitant Europos Pietų observatorijos Čilėje valdomą Labai didį teleskopą (VLT) ir kosminį Jameso Webbo teleskopą (JWST). Jų stebėjimai gali leisti patikrinti dabartinius modelius ir tiksliau susieti šį atvejį su bendresnėmis planetų formavimosi teorijomis.
Ypač intriguoja ilgalaikė prognozė: remdamiesi turimais duomenimis, mokslininkai mano, kad kitas gilus ASASSN-24fw užtemimas turėtų įvykti maždaug po 42–43 metų. Tai reikštų retą galimybę ateityje pakartoti stebėjimus jau su dar pažangesnėmis technologijomis ir gauti tikslesnius atsakymus apie šio reiškinio prigimtį.
Milžiniškų žiedų aptikimas aplink rudąją nykštukę dar kartą primena, kiek daug įvairovės slypi planetinėse ir protoplanetinėse struktūrose Visatoje. Nors dabartinis paaiškinimas remiasi modeliavimu ir jam dar reikės papildomų patvirtinimų, šis atvejis akivaizdžiai praplečia mūsų supratimą apie tai, kaip gali atrodyti ir vystytis kitos žvaigždžių sistemos.
