Астрономы сделали снимок массивного столкновения гигантских астероидов в Бета Живописца, соседней звездной системе, известной своим ранним возрастом и бурной планетообразующей активностью.
Наблюдения проливают свет на изменчивые процессы, которые формируют звездные системы, подобные нашей, предлагая уникальный взгляд на первичные стадии формирования планет.
"Бета Живописца находится в том возрасте, когда формирование планет в зоне планет земной группы все еще продолжается в результате столкновений гигантских астероидов, поэтому то, что мы могли бы видеть здесь, в основном, это то, как скалистые планеты и другие тела формируются в реальном времени", - сказала Кристин Чен, астроном Из Университета Джона Хопкинса, которая руководила исследованием.
Команда Чена обнаружила значительные изменения в энергетических сигнатурах, излучаемых пылинками вокруг Бета Живописца, сравнив новые данные космического телескопа Джеймса Уэбба с наблюдениями космического телескопа Спитцер за 2004 и 2005 годы. Благодаря подробным измерениям Уэбба команда отследила состав и размер частиц пыли в точной области, ранее проанализированной Spitzer.
Сосредоточив внимание на тепле, излучаемом кристаллическими силикатами — минералами, обычно встречающимися вокруг молодых звезд, а также на Земле и других небесных телах, — ученые не обнаружили следов частиц, ранее замеченных в 2004-05 годах. Это говорит о том, что около 20 лет назад произошло катастрофическое столкновение астероидов и других объектов, в результате которого тела превратились в мелкую пыль размером меньше пыльцы или сахарной пудры, сказал Чен.
"Мы думаем, что вся эта пыль - это то, что мы изначально видели в данных Spitzer за 2004 и 2005 годы", - сказал Чен, который также является астрономом Научного института космического телескопа. "С учетом новых данных Уэбба, лучшее объяснение, которое у нас есть, заключается в том, что на самом деле мы стали свидетелями последствий нечастого катастрофического события между телами размером с астероид, знаменующего полное изменение нашего понимания этой звездной системы ".
Новые данные свидетельствуют о том, что пыль, которая была рассеяна наружу излучением центральной звезды системы, больше не обнаруживается, сказал Чен. Первоначально пыль вблизи звезды нагревалась и испускала тепловое излучение, которое определили приборы Spitzer. Теперь пыль, которая остывала по мере удаления от звезды, больше не излучает таких тепловых характеристик.
Когда "Спитцер" собрал более ранние данные, ученые предположили, что нечто вроде измельчения небольших тел со временем будет постоянно перемешивать и пополнять пыль. Но новые наблюдения Уэбба показывают, что пыль исчезла и не была заменена. Количество поднятой пыли примерно в 100 000 раз превышает размер астероида, убившего динозавров, сказал Чен.
Бета Живописца, расположенная примерно в 63 световых годах от Земли, долгое время была центром внимания астрономов из-за своей близости и случайных процессов, при которых столкновения, космическое выветривание и другие факторы, формирующие планеты, будут определять судьбу системы.
Всего через 20 миллионов лет — по сравнению с нашей солнечной системой возрастом 4,5 миллиарда лет - Бета Живописной находится в ключевом возрасте, когда планеты-гиганты сформировались, но планеты земной группы, возможно, все еще развиваются. Известно по крайней мере о двух газовых гигантах, Бета Пик b и c, которые также влияют на окружающую пыль и обломки.
"Вопрос, который мы пытаемся прояснить, заключается в том, является ли весь этот процесс образования земли и планет-гигантов обычным явлением или редким, и еще более фундаментальный вопрос: настолько ли редки планетные системы, подобные Солнечной?" - сказал соавтор Кадин Уортен, докторант по астрофизике в университете Джона Хопкинса. "По сути, мы пытаемся понять, насколько мы странные или заурядные".
Новые данные также подчеркивают непревзойденную способность телескопа Уэбба раскрывать тонкости экзопланет и звездных систем, сообщает команда. Они дают ключ к пониманию того, насколько архитектура других солнечных систем похожа на нашу, и, вероятно, углубят понимание учеными того, как ранние потрясения влияют на атмосферу планет, содержание воды и другие ключевые аспекты обитаемости.
"Большинство открытий JWST связано с вещами, которые телескоп обнаружил непосредственно", - сказал соавтор Цицерон Лу, бывший аспирант университета Джона Хопкинса по астрофизике. "В данном случае история немного отличается, потому что наши результаты основаны на том, чего JWST не видел".
Источник: Университет Джона Хопкинса
На изображении:
Два разных космических телескопа с разницей в 20 лет сделали снимки одной и той же области вокруг звезды под названием Бета Живописца. Ученые предполагают, что огромное количество пыли, видимое на снимке 2004-05 годов, сделанном космическим телескопом "Спитцер", указывает на столкновение астероидов, которые в значительной степени рассеялись к тому времени, когда космический телескоп Джеймса Уэбба сделал свои снимки в 2023 году.
Дополнительные материалы
