Folosind Telescopul spațial Hubble al NASA, astronomii au finalizat cea mai mare și mai sensibilă sondare imagistică cu lumină vizibilă a discurilor de resturi din jurul stelelor din apropiere. Aceste discuri prăfuite, create probabil prin coliziuni între obiectele rămase de la formarea planetei, au fost imaginate în jurul stelelor cu o vârstă de 10 milioane de ani și la o maturitate de peste 1 miliard de ani.
Cercetarea a fost realizată de astronomi de la Goddard Space Center de la NASA cu ajutorul Observatorului Steward al Universității din Arizona. Sondajul a fost condus de Glenn Schneider, ale cărui rezultate au apărut în numărul 1 octombrie 2014 The Astronomical Journal.
„Constatăm că sistemele nu sunt pur și simplu plane cu suprafețe uniforme”, a spus Schneider. „Acestea sunt de fapt sisteme tridimensionale destul de complicate, adesea cu structuri mai mici încorporate. Unele dintre substructuri ar putea fi indicatoare ale planetelor nevăzute. "
Pe lângă faptul că a aflat multe despre câmpurile de resturi care înconjoară stele vecine, studiul a prezentat o oportunitate de a afla mai multe despre formarea propriului nostru sistem solar.
„Este ca și cum ai privi înapoi în timp pentru a vedea tipurile de evenimente distructive care s-au întâmplat în mod obișnuit în sistemul nostru solar după formarea planetelor”, a spus Schneider.
Odată crezut că sunt discuri plate, studiul a dezvăluit o diversitate neașteptată și o complexitate a structurilor de praf de praf care înconjoară stelele observate. Acest lucru sugerează puternic că sunt afectați gravitațional de planetele nevăzute care orbitează steaua.
În mod alternativ, aceste efecte ar putea rezulta din trecerea stelelor prin spațiul interstelar. În plus, cercetătorii au descoperit că nu există două „discuri” de stele din jurul materialului.
Astronomii au folosit spectrografia imagistică a telescopului spațial Hubble pentru a studia 10 sisteme de resturi circumstanțiale descoperite anterior, plus MP Mus, un disc protoplanetar matur, care este comparabil în vârstă cu cel mai tânăr dintre discurile de resturi.
Neregularitățile observate într-un sistem asemănător în particular (în jurul HD 181327) seamănă cu expulzarea unui spray imens de resturi în partea exterioară a sistemului, din coliziunea recentă a două corpuri.
"Acest spray de material este destul de îndepărtat de steaua gazdă - aproximativ de două ori distanța față de Pluto de Soare", a declarat co-investigatorul Christopher Stark de la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA, Greenbelt, Maryland. „Distrugerea catastrofică a unui obiect atât de masiv la o distanță atât de mare este dificil de explicat și ar trebui să fie foarte rară. Dacă de fapt vedem urmările recente ale unei coliziuni masive, sistemul planetar nevăzut poate fi destul de haotic. "
O altă interpretare a neregulilor este aceea că discul a fost deformat în mod misterios de trecerea stelei prin spațiul interstelar, interacționând direct cu materialul interstelar nevăzut. „Oricum, răspunsul este interesant”, a spus Schneider. „Echipa noastră analizează în prezent observații de urmărire care vor ajuta la dezvăluirea adevăratei cauze a neregulii.”
În ultimii ani, astronomii au descoperit o arhitectură incredibilă în arhitectura sistemelor exoplanetare. De exemplu, ei au descoperit că planetele sunt aranjate pe orbite care sunt semnificativ diferite decât cele găsite în sistemul nostru solar.
„Acum vedem o diversitate similară în arhitectura sistemelor de moloz însoțitoare”, a spus Schneider. „Cum afectează planetele discurile și cum afectează discurile planetele? Există un fel de interdependență între o planetă și resturile însoțitoare care ar putea afecta evoluția acestor sisteme de resturi exoplanetare. "
Din acest mic eșantion, cel mai important mesaj de luat este unul de diversitate, a spus Schneider. El a adăugat că astronomii trebuie să înțeleagă cu adevărat influențele interne și externe asupra acestor sisteme - cum ar fi vânturile stelare și interacțiunile cu nori de material interstelar - și cum sunt influențate de masa și vârsta stelei părinte și de abundența elementelor mai grele necesare construirii planetelor.
Deși astronomii au găsit aproape 4.000 de candidați exoplanetați începând cu 1995, în mare parte prin metode de detectare indirectă, doar aproximativ două duzini de sisteme de resturi de difuzie circumstanțială au fost imaginate în aceeași perioadă de timp.
Acest lucru se datorează faptului că discurile sunt de obicei de 100.000 de ori mai slabe decât (și adesea foarte aproape de) stelele lor strălucitoare. Majoritatea au fost văzute datorită capacității lui Hubble de a efectua imagini cu contrast ridicat, în care lumina copleșitoare de la stea este blocată pentru a dezvălui un disc slab care înconjoară steaua.
Noul studiu imagistic oferă, de asemenea, o perspectivă asupra modului în care sistemul nostru solar s-a format și a evoluat în urmă cu 4,6 miliarde de ani. În special, suspecta coliziune a planetei văzută pe disc în jurul HD 181327 poate fi similară cu modul în care s-a format sistemul Pământ-Lună, precum și sistemul Pluto-Charon în urmă cu peste 4 miliarde de ani. În aceste cazuri, coliziunile dintre corpurile de dimensiuni ale planetei aruncă resturi care apoi se îmbinau într-o lună de companie.
