A NASA Hubble Űrtávcsőjével a csillagászok elvégezték a közeli csillagokat körülvevő törmeléklemezek legnagyobb és legérzékenyebb látható-fényképes felmérését. Ezeket a poros lemezeket, amelyeket valószínűleg a bolygóképződésből származó maradék tárgyak ütközése okozott, 10 millió éves fiatal csillagok köré képezték, és érett, mint 1 milliárd éves korban.
A kutatást a NASA Goddard Űrközpontjának csillagászai végezték, az Arizonai Egyetem Steward Obszervatóriumának segítségével. A felmérést Glenn Schneider vezette, amelynek eredményei 2014. Október 1 - jei kiadásban jelentkeztek A csillagászati folyóirat.
"Megállapítottuk, hogy a rendszerek nem egyszerűen sík, egyenletes felülettel rendelkeznek" - mondta Schneider. „Ezek valójában nagyon bonyolult háromdimenziós törmelékrendszerek, gyakran beágyazott kisebb szerkezetekkel. Néhány alszerkezet lehet láthatatlan bolygók jelzőtáblái. ”
Amellett, hogy sokat megismerünk a szomszédos csillagokat körülvevő törmelékmezőkről, a tanulmány lehetőséget kínálott arra, hogy megismerjék saját Naprendszerünk kialakulását.
"Olyan ez, mintha időben visszatekintnénk, hogy megnézzük azokat a pusztító eseményeket, amelyek rutinszerűen történtek a Naprendszerünkben a bolygók kialakulása után" - mondta Schneider.
Ha egyszer azt gondoltuk, hogy lapos lemezek, a megfigyelt csillagokat körülvevő poros törmelék-struktúrák váratlan sokféleségét és összetettségét fedezték fel. Ez határozottan arra utal, hogy a csillagot keringő láthatatlan bolygók gravitációs hatással vannak rájuk.
Alternatív megoldásként ezek a hatások a csillagok csillagközi térben történő áthaladásának következményei lehetnek. Ezenkívül a kutatók felfedezték, hogy a csillagokat körülvevő anyag két „korongja” nem volt egyforma.
A csillagászok a Hubble űrteleszkópos képalkotó spektrográfiájával 10 korábban felfedezett körkörös törmelékrendszer tanulmányozására szolgáltak, plusz az MP Mus, egy érett protoplanetáris korong, amely korában összehasonlítható a legfiatalabb törmeléklemezekkel.
Különösen az egyik gyűrűszerű rendszerben megfigyelt szabálytalanságok (HD 181327 körül) hasonlítanak egy hatalmas törmelékpermet kijuttatásához a rendszer külső részébe a két test nemrégiben történt ütközése miatt.
"Ez az anyagpermet elég messze van a fogadó csillagtól - nagyjából kétszer olyan távolságban, mint Plútó a Naptól" - mondta Christopher Stark, a NASA Goddard űrrepülési központjának, a Marylandi Greenbeltben található kutatója. „Olyan objektum katasztrofális elpusztítása, amely ilyen nagy távolságon hatalmas, nehéz megmagyarázni, és ennek nagyon ritkanak kell lennie. Ha valójában egy hatalmas ütközés legutóbbi következményeit látjuk, akkor a láthatatlan bolygórendszer elég kaotikus lehet. "
A szabálytalanságok másik értelmezése az, hogy a lemezt titokzatosan megvetemedett a csillag csillagközi térben történő áthaladása, közvetlenül kölcsönhatásba lépve a láthatatlan csillagközi anyaggal. „Akárhogy is, a válasz izgalmas” - mondta Schneider. "Csapatunk jelenleg elemzi a nyomon követési megfigyeléseket, amelyek segítenek feltárni a szabálytalanság valódi okát."
Az utóbbi években a csillagászok hihetetlen sokféleséget találtak az exoplanetáris rendszerek felépítésében. Például azt találták, hogy a bolygók olyan pályákon vannak elrendezve, amelyek jelentősen különböznek a Naprendszerünkben találhatóktól.
"Most hasonló különbségeket látunk a kísérő törmelékrendszerek architektúrájában" - mondta Schneider. „Hogyan befolyásolják a bolygók a korongokat, és hogyan hatnak a korongok a bolygókra? Van egyfajta kölcsönös függőség a bolygó és a kísérő törmelék között, amely befolyásolhatja ezen exoplanetáris törmelékrendszerek fejlődését. "
Ebből a kis mintából a legfontosabb üzenet, amelyet el kell távolítani, a sokféleség, mondta Schneider. Hozzátette, hogy a csillagászoknak valóban meg kell érteniük ezeknek a rendszereknek a belső és külső hatásait - például a csillagszeleket és a csillagközi anyag felhőivel való kölcsönhatásokat -, és azt, hogy ezek miként befolyásolják a szülő csillag tömege és kora, valamint a nehezebb elemek bősége bolygók építéséhez szükséges.
Noha a csillagászok 1995 óta közel 4000 exoplanet-jelöltet találtak, többnyire közvetett detektálási módszerekkel, csak körülbelül két tucat fényszóródó, körkörös törmelékrendszert mutattak be ugyanazon az időszakon belül.
Ennek oka az, hogy a lemezek általában 100 000-szer gyengébbek, mint a fényes szülőcsillagok (és gyakran nagyon közel vannak hozzájuk). A többséget a Hubble képessége miatt nagy kontrasztú képalkotásra készítették, amelyben a csillag túlnyomó fénye blokkolja a csillagot körülvevő halvány lemezt.
Az új képalkotó felmérés betekintést nyújt arra is, hogyan alakult és fejlődött naprendszerünk 4,6 milliárd évvel ezelőtt. Különösen a HD 181327 körüli korongban észlelt bolygó-ütközés hasonlíthat a Föld-Hold rendszer kialakulásának, valamint a több mint 4 milliárd évvel ezelőtti Plútó-Krón rendszerhez. Ezekben az esetekben a bolygóméretű testek közötti ütközések olyan törmelékeket vettek fel, amelyek később egy holdvá váltak.
