Астрономы представили объяснение природы затемнения звезды ASASSN-24fw. Оказалось, что оно вызвано прохождением по звезде массивной системы колец ее компаньона — коричневого карлика. Почему эти кольца до сих пор не рассеялись в пространстве, еще предстоит объяснить. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Диски вокруг молодых звезд возникают из вещества плотных протозвездных облаков, а затем эволюционируют вместе со своим светилом, превращаясь из протопланетных в обломочные и постепенно рассеиваясь. Диски можно обнаружить по избытку инфракрасного или миллиметрового излучения от звезды. В этом могут помочь прямые наблюдения окрестностей звезды или регистрация прохождения диска, которое сопровождается временным падением ее блеска.
Потемнение ASASSN-24fw первоначально заметила наземная система ASAS-SN, оно продлилось с сентября 2024 года до июня 2025 года. Тогда зафиксировали быстрое и сильное (на 4,1 звездной величины) падение оптического блеска звезды главной последовательности спектрального класса F из Млечного Пути, которая до этого не демонстрировала никаких заметных колебаний яркости, однако от нее наблюдался небольшой избыток излучения в среднем инфракрасном диапазоне. Кривая блеска ASASSN-24fw оказалась необычно симметричной, а само потемнение характеризовалось небольшой линейной поляризацией излучения звезды и отсутствием изменения ее цвета. Для объяснения явления ранее предложили три сценария: транзит по звезде ее компаньона в виде красного карлика с пылевым диском, прецессия оптически тонкого пылевого диска вокруг звезды и случай двойной системы, где оптически толстый пылевой диск находится вне орбиты пары, и прецессия диска вызывается внутренним компаньоном.
Группа астрономов во главе с Сарангом Шахом (Sarang Shah) из Астрономического центра Николая Коперника в Варшаве опубликовала результаты анализа фотометрических и спектроскопических наблюдений за потемнением звезды ASASSN-24fw, полученных наземными телескопами и космическими телескопами NEOWISE и TESS. В ходе подбора модели, которая наиболее хорошо описывала бы данные наблюдений, исследователи последовательно отбросили идеи о том, что потемнение ASASSN-24fw связано с переменностью молодого звездного объекта или звезды типа R Северной Короны. Они пришли к выводу, что оно порождается внешним телом, причем не одним твердым телом, а объектом с большой площадью и переменными плотностью и оптической толщиной, который может быть описан двухкомпонентной моделью черного тела с температурами 1072 и 387 кельвинов. Версию затемнения звезды околозвездным веществом в виде облаков пыли и газа тоже отбросили.
Итоговая модель, описывающая природу затемнения ASASSN-24fw, выглядит следующим образом. Это двойная система, первичный компонент которой — звезда с массой около 1,45 масс Солнца и предположительным возрастом около 2,4 миллиарда лет. Ее компаньоном выступает субзвездный объект (скорее всего коричневый карлик спектрального класса M8, а не экзогигант типа суперюпитера), который окружен массивными околопланетными кольцами, содержащими газ, пыль и более крупные твердые частицы. Минимальная масса этой системы составляет 3,42 масс Юпитера, кольца оптически сильно непрозрачны и наклонены к плоскости орбиты под углом в сорок градусов. Подобная система способна порождать периодические потемнения звезды каждые 43,8 лет.
В теории подобные массивные околопланетные диски не должны существовать дольше ста миллионов лет, в противном случае им необходим механизм пополнения вещества диска, и он пока что не определен — это могут быть, например, столкновения планетезималей в системе или аккреция по механизму Бонди – Хойла – Литтлтона.
Падение блеска ASASSN-24fw — это не первый зарегистрированный случай экзотических потемнений. Ранее астрономам посчастливилось наблюдать прохождение по далекой звезде кольцеообразного диска.
