Pomocí Hubbleovho kosmického dalekohledu NASA astronomové dokončili největší a nejcitlivější zobrazovací průzkum viditelného světla disků nečistot obklopujících blízké hvězdy. Tyto zaprášené disky, pravděpodobně vytvořené srážkami mezi zbylými objekty z formace planety, byly zobrazeny kolem hvězd ve věku 10 milionů let a vyzrálé více než 1 miliarda let.
Výzkum provedli astronomové z Goddardova vesmírného centra NASA za pomoci Stewardovy observatoře University of Arizona. Průzkum vedl Glenn Schneider, jehož výsledky se objevily 1. října 2014, vydání The Astronomical Journal.
"Zjistili jsme, že systémy nejsou jednoduše ploché a mají stejné povrchy," řekl Schneider. "Jsou to vlastně docela komplikované trojrozměrné systémy trosky, často se zabudovanými menšími strukturami." Některé z těchto struktur mohou být ukazatele neviditelných planet. “
Kromě toho, že se dozvěděli mnoho o troskách, které obklopují sousední hvězdy, studie představovala příležitost dozvědět se více o vytvoření naší vlastní sluneční soustavy.
"Je to jako dívat se zpět v čase a vidět druhy destruktivních událostí, které se kdysi v naší sluneční soustavě rutinně objevily poté, co se vytvořily planety," řekl Schneider.
Jakmile byla myšlenka považována za ploché disky, studie odhalila neočekávanou rozmanitost a složitost prachových struktur obklopujících pozorované hvězdy. To silně naznačuje, že jsou gravitačně ovlivněny neviditelnými planetami obíhajícími kolem hvězdy.
Alternativně mohou tyto účinky vyplývat z průchodu hvězd mezihvězdným prostorem. Kromě toho vědci zjistili, že žádné dva „disky“ hmotných okolních hvězd nebyly podobné.
Astronomové použili Hubbleův kosmický dalekohled Imaging Spectrograph ke studiu 10 dříve objevených systémů s kruhovými úlomky a MP Mus, zralého protoplanetárního disku, který je ve věku srovnatelný s nejmladší z trosek.
Obzvláště nepravidelnosti pozorované zejména u jednoho prstencového systému (kolem HD 181327) se podobají vypuštění obrovského postřiku trosek do vnější části systému z nedávné kolize dvou těl.
"Tento postřik materiálu je poměrně vzdálený od hostitelské hvězdy - zhruba dvakrát větší, než je vzdálenost Pluta od Slunce," řekl spoluřešitel Christopher Stark z Goddard Space Flight Center NASA, Greenbelt, Maryland. "Katastroficky ničí předmět, který je v tak velké vzdálenosti masivní, je obtížné vysvětlit, a měl by být velmi vzácný." Pokud ve skutečnosti vidíme nedávné následky masivní kolize, může být neviditelný planetární systém docela chaotický. ““
Jiná interpretace nepravidelností je, že disk byl záhadně pokřivený průchodem hvězdy mezihvězdným prostorem a přímo interagoval s neviditelným mezihvězdným materiálem. "V každém případě je odpověď vzrušující," řekl Schneider. "Náš tým v současné době analyzuje následná pozorování, která pomohou odhalit skutečnou příčinu nesrovnalosti."
Během posledních několika let astronomové našli neuvěřitelnou rozmanitost v architektuře exoplanetárních systémů. Například zjistili, že planety jsou uspořádány na oběžné dráze, která se výrazně liší od naší sluneční soustavy.
"Nyní vidíme podobnou rozmanitost v architektuře doprovodných systémů suti," řekl Schneider. "Jak ovlivňují planety disky a jak disky ovlivňují planety?" Existuje nějaká vzájemná závislost mezi planetou a doprovodnými úlomky, které by mohly ovlivnit vývoj těchto exoplanetárních systémů úlomků. “
Z tohoto malého vzorku je nejdůležitější zpráva, kterou je třeba vzít, rozmanitost, řekl Schneider. Dodal, že astronomové skutečně musí rozumět vnitřním a vnějším vlivům na tyto systémy - jako jsou hvězdné větry a interakce s mraky mezihvězdného materiálu - a jak jsou ovlivněny hmotou a věkem mateřské hvězdy a množstvím těžších prvků potřeboval stavět planety.
Ačkoli astronomové našli od roku 1995 téměř 4 000 exoplanetových kandidátů, většinou nepřímými detekčními metodami, za stejné časové období byly zobrazeny pouze asi dva tucty rozptylů světla, kruhové trosky.
Je to proto, že disky jsou obvykle 100 000krát slabší než (a často velmi blízko) jejich jasných mateřských hvězd. Většina byla vidět kvůli schopnosti Hubblea provádět vysoce kontrastní zobrazování, ve kterém je ohromující světlo hvězdy zablokováno, aby odhalilo slabý disk obklopující hvězdu.
Nový zobrazovací průzkum také umožňuje nahlédnout do toho, jak se naše sluneční soustava vytvořila a vyvinula před 4,6 miliardami let. Zejména může být podezření na kolizi planety na disku kolem HD 181327 podobné tomu, jak se vytvořil systém Země-Měsíc, stejně jako systém Pluto-Charon před více než 4 miliardami let. V těchto případech srážky mezi těly velikosti planety odhazují trosky, které se poté spojily do společenského měsíce.
