Более молодые звезды окружены облаками пыльного мусора, называемого околозвездным диском. Этот диск является материалом, оставшимся от образования звезды, и именно из этого материала формируются планеты. Но ученые, использующие Хаббл, изучали огромную пылевую структуру, около 150 миллиардов миль в поперечнике. Названная экзокольцом, эта вновь представленная структура намного больше околозвездного диска, а обширная структура охватывает молодую звезду HR 4796A и ее внутренний околозвездный диск.
Обнаружение структуры пыли вокруг молодой звезды не ново, и звезда в этой новой статье Гленна Шнайдера из Университета Аризоны, вероятно, является нашей (и лучшей) изученной системой экзопланетного мусора. Но статья Шнайдера, наряду с захватом этой новой огромной пылевой структуры, похоже, раскрыла некоторые взаимодействия между телами в системе, которые ранее были скрыты.
Шнайдер использовал Спектрограф для получения изображений с космического телескопа (STIS) на Хаббле для изучения системы. Внутренний диск системы был уже хорошо известен, но изучение более крупной структуры показало большую сложность.
Источником этой обширной структуры пыльного мусора, вероятно, являются столкновения между вновь формирующимися планетами внутри меньшего внутреннего кольца. Затем внешнее давление звезды HR 4769A вытолкнуло пыль наружу в космос. Звезда в 23 раза ярче нашего Солнца, поэтому у нее есть энергия, необходимая для того, чтобы отправить пыль на такое большое расстояние.
Пресс-релиз от НАСА описывает эту огромную структуру экзокольца как «внутреннюю трубу в форме пончика, которую сбил грузовик». Он простирается намного дальше в одном направлении, чем в другом, и выглядит раздавленным с одной стороны. В статье представлены несколько возможных причин этого асимметричного расширения.
Это может быть волна из-за того, что звезда-хозяин путешествует по межзвездной среде. Или это может быть под гравитационным влиянием двойного спутника звезды (HR 4796B), звезды красного карлика, расположенной в 54 миллиардах миль от основной звезды.
«Распределение пыли является показательным признаком того, насколько динамично взаимодействует внутренняя система, содержащая кольцо», - Гленн Шнайдер, Университет Аризоны, Тусон.
Асимметричная природа обширной экзоструктуры указывает на сложные взаимодействия между всеми звездами и планетами в системе. Мы привыкли видеть, что давление излучения от звезды-хозяина формирует газ и пыль в околозвездном диске, но это исследование предоставляет нам новый уровень сложности, который необходимо учитывать. И изучение этой системы может открыть новое окно в то, как со временем образуются солнечные системы.
«Мы не можем рассматривать экзопланетные системы мусора как просто находящиеся в изоляции. Экологические эффекты, такие как взаимодействие с межзвездной средой и силы, вызванные звездными компаньонами, могут иметь долгосрочные последствия для развития таких систем. Грубые асимметрии внешнего пылевого поля говорят нам, что в игре много сил (помимо просто радиационного давления звезды-хозяина), которые перемещают материал вокруг. Подобные эффекты мы наблюдали в нескольких других системах, но в данном случае мы видим, что происходит сразу несколько вещей », - пояснил Шнайдер.
В документе предполагается, что расположение и яркость более мелких колец в более крупной пылевой структуре накладывает ограничения на массы и орбиты планет в системе, даже когда сами планеты не видны. Но это потребует дополнительной работы, чтобы определить какую-либо конкретику.
Эта статья представляет собой усовершенствование и продвижение возможностей визуализации Хаббла. Автор статьи надеется, что те же методы, которые использовались в этом исследовании, могут быть использованы в других подобных системах, чтобы лучше понять эти более крупные структуры пыли, как они образуются и какую роль они играют.
Как он говорит в заключении газеты: «Учитывая многие, если не большинство технических проблем, которые теперь понятны и решены, эту возможность следует использовать в полной мере, до конца миссии HST, для создания наследия наиболее надежных изображений высокоприоритетных экзопланетных систем мусора как основы для будущих исследований в области науки экзопланетных систем ».
