Астрономы обнаружили у белого карлика WD J132800.85–145019.95 необычную газопылевую структуру, состоящую из двух отдельных колец. На возможное присутствие планетных тел указывает характерный профиль спектральных линий с четырьмя пиками. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy, его ведущим автором стала Никола Джентиле Фузилло из Университета Триеста.
Белые карлики образуются после завершения жизни звёзд, подобных Солнцу. По мере исчерпания топлива такая звезда расширяется и сбрасывает внешние слои, формируя планетарную туманность, а затем превращается в плотный остаток, который постепенно остывает. В процессе расширения звезда уничтожает близкие планеты: в Солнечной системе Солнце, как ожидается, поглотит Меркурий, Венеру и почти наверняка Землю.
Пылевые диски вокруг белых карликов известны давно, однако газ в них встречается значительно реже. Из 21 известного газового диска обычно наблюдались двойные пики спектральных линий, соответствующие вращению плоской структуры. Учёные считают, что газ может появляться при столкновениях планетезималей с пылью: достаточно быстрое тело способно испарять частицы при ударе.
У WD J1328–1450 линии имеют не два, а четыре пика. По данным исследователей, это означает наличие двух концентрических газовых колец: внутреннее простирается от 0,14 до 0,34 солнечного радиуса, а внешнее — от 0,54 до 1,93 солнечного радиуса. Между ними сохраняется устойчивый промежуток, а сами кольца вращаются с разными скоростями. «Структура, которую мы наблюдаем в этой системе, особенно интригует, поскольку два газовых кольца отличаются замечательной устойчивостью и остаются разделёнными промежутком», — заявил соавтор работы Фелипе Лагос-Вилчес из Уорикского университета.
Исследователи предполагают, что форму диска поддерживают два небольших планетных или планетоподобных тела, движущихся по самостоятельным орбитам. Внутренний объект может быть всего в несколько километров размером, тогда как внешний сопоставим с Плутоном или даже Луной. Кольца также различаются по составу: внутреннее обогащено магнием, а во внешнем этого элемента мало. Возможно, каждое кольцо возникло после разрушения отдельной планеты либо они образовались из разных частей одного тела, например ядра и коры.
Близость внутреннего объекта к белому карлику создаёт дополнительную проблему: чтобы не быть разорванным приливными силами, он должен обладать высокой плотностью или значительной внутренней прочностью. Для тела без такой прочности требовалась бы плотность от примерно 3600 г/см³ у внутреннего края до 252 г/см³ у внешнего, а для объекта во внешнем диске — не менее 63 г/см³. «Эта система позволяет увидеть редкий этап violentного и хаотичного завершения планетной системы и показывает, что диски вокруг мёртвых звёзд могут быть гораздо сложнее, чем считалось ранее», — сказала Джентиле Фузилло.