Астрономы, использующие 8-метровый телескоп Gemini South в Чили, обнаружили новые детали в пыльном диске, окружающем близлежащую звезду Beta Pictoris, которые показывают, что большое столкновение между телами размером с планету, возможно, произошло там только в последние несколько десятилетий.
Наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне обеспечивают лучшее доказательство того, что энергетические встречи между планетезималами происходили в процессе формирования планет.
«Это как если бы мы оглядывались назад на 5 миллиардов лет и наблюдали, как наша собственная солнечная система формирует то, что мы видим сегодня», - сказал доктор Чарльз Телеско из Университета Флориды, который возглавлял команду. «Наше исследование чем-то похоже на детектив, вытирающий отпечатки пальцев, чтобы выяснить место преступления, только в этом случае мы используем пыль в качестве индикатора, чтобы показать, что произошло в облаке. Свойства пыли показывают не только то, что это было огромное столкновение, но и то, что оно, вероятно, произошло недавно как в астрономическом, так и в человеческом масштабе ».
Данные команды показали значительно более высокую концентрацию мелких частиц пыли в одной области диска обломков, что дало Beta Pictoris однобокий вид в предыдущих наблюдениях. По словам члена команды доктора Скотта Фишера из Обсерватории Близнецов, именно уникальные свойства этой мелкой пыли позволяют предположить время возникновения этого столкновения. «Многие из нас помнят, как в школе стучали меловой пылью? он сказал. После того, как вы чихаете несколько раз, вы открываете окно, и мелкая пыль сдувает. В Beta Pictoris излучение от звезды довольно быстро унесет мелкие частицы, созданные в результате столкновения. Тот факт, что мы все еще видим их в наших наблюдениях, означает, что столкновение, вероятно, произошло за последние 100 лет или около того. Почти наверняка мои бабушка и дедушка были живы, когда произошло это столкновение.
Компьютерные модели, сделанные в Университете Флориды членами команды д-ром Стэнли Дермоттом, д-ром Томом Кехо и д-ром Марком Уайеттом (из Королевской обсерватории, Эдинбург, Великобритания), показывают, что сроки, необходимые для удаления этой мелкой пыли в Бета-Пикторисе, истекли. порядок десятилетий. «Этот процесс очень быстро удаляет мелкие частицы пыли и оставляет за собой более крупные осколки», - сказал Дермотт. «Более крупные частицы в конечном итоге рассредоточатся по всему облаку, поскольку оно вращается вокруг центральной звезды, и яркий комок, который мы видим сейчас, по существу растворяется в диске».
Считается, что диски из материалов, окружающих звезды, такие как Beta Pictoris, содержат объекты всех размеров, от мелких частиц пыли, похожих на домашнюю пыль, до больших планетезималей или развивающихся планет. Поскольку все эти объекты вращаются вокруг звезды, как Земля вращается вокруг Солнца, они иногда сталкиваются. Самые крупные из этих катастрофических столкновений оставляют за собой грязные облака мелкой пыли, наблюдаемые на инфракрасных волнах. Собрав изображения с высоким разрешением по всей широкой инфракрасной части спектра, исследовательская группа из США, Великобритании и Чили смогла изучить такое облако на большом диске Beta Pictoris и проанализировать изображения, чтобы определить пространственное распределение и оценка размера частиц мусора в постколлизионных последствиях.
Подобное этому столкновение вполне могло создать нашу собственную Луну несколько миллиардов лет назад, когда тело размером с Марс столкнулось с тем, что в конечном итоге стало Землей. В то время как сама Луна образовалась из крупных камней и обломков, созданных в результате столкновения, мелкие частицы пыли были унесены радиационным давлением молодого Солнца. В системе Beta Pictoris излучение центральной звезды дует примерно в 15 раз интенсивнее Солнца, еще быстрее убирая мелкие зерна.
Поскольку диск Beta Pictoris ориентирован на нас с ребра, наблюдаемая асимметрия видна в виде яркого «комка». в сигарообразном облаке материала, вращающемся вокруг центральной звезды. Изображения Близнецов также показывают новые структуры на диске, которые могут показать, где планеты формируются в системе. Команда все еще изучает эти особенности, и последующие наблюдения планируются с использованием недавно покрытого серебром 8-метрового зеркала Gemini South. Это серебряное покрытие (в настоящее время на обоих телескопах Gemini) делает сдвоенные телескопы самыми мощными объектами на Земле для такого типа инфракрасных исследований.
Beta Pictoris был одним из первых «околозвездных» дисков, открытых астрономами. Первоначально он был обнаружен в данных IRAS (Инфракрасный астрономический спутник) в 1983 году командой во главе с доктором Фредом Джиллеттом (бывший ведущий научный сотрудник Gemini), а затем был сделан снимок доктором Брэдли Смитом и доктором Ричардом Террилом. Его однобокий характер был очевиден даже тогда, но до недавнего времени наблюдения давали недостаточно данных при достаточно высоких разрешениях, чтобы показать комковатый характер этой асимметрии и оценить относительное распределение частиц в облаке.
Данные Gemini были получены с помощью камеры-спектрографа Gemini Thermal-Region (T-ReCS) на южном телескопе Gemini на Серро-Пачен в Чили.
Международная группа опубликовала свои выводы и заключения в выпуске журнала Nature за 13 января в Сан-Диего, штат Калифорния, на 205-м заседании Американского астрономического общества.
Первоисточник: Выпуск новостей Близнецов
