Astronomer som bruker det 8-meters teleskopet Gemini South i Chile har observert nye detaljer på den støvete disken som omgir den nærliggende stjernen Beta Pictoris, som viser at en stor kollisjon mellom organer i planetstore størrelse kan ha skjedd der så sent som de siste tiårene.
Mid-infrarøde observasjoner gir det beste beviset ennå for forekomsten av energiske møter mellom planetesimals under prosessen med planetdannelse.
"Det er som om vi så tilbake rundt 5 milliarder år og så på vårt eget solsystem som det ble til det vi ser i dag," sier Dr. Charles Telesco fra University of Florida som ledet teamet. "Forskningen vår er litt som en detektiv som støver etter fingeravtrykk for å finne ut av et forbrytelsessted, bare i dette tilfellet bruker vi støvet som en sporstoff for å vise hva som har skjedd i skyen. Støvets egenskaper viser ikke bare at dette var en enorm kollisjon, men at det sannsynligvis skjedde nylig i både astronomiske og til og med menneskelige tidsskalaer. ”
Teamets data avdekket en betydelig høyere konsentrasjon av små støvkorn i en region av avfallsdisken som ga Beta Pictoris et skjevt utseende i tidligere observasjoner. Ifølge teammedlem Dr. Scott Fisher fra Gemini Observatory er det de unike egenskapene til dette fine støvet som tillater spekulasjoner om tidspunktet for denne kollisjonen. "Mange av oss husker å ha kridtstøv fra viskelær på skolen ,? han sa. ? Etter at du har nyset noen ganger, åpner du et vindu og det fine støvet blåser bort. I Beta Pictoris vil strålingen fra stjernen blåse bort de fine partiklene som er skapt av kollisjonen ganske raskt. Det at vi fremdeles ser dem i observasjonene våre, betyr at kollisjonen sannsynligvis skjedde de siste 100 årene eller så. Nesten sikkert var besteforeldrene mine i live da denne kollisjonen skjedde.
Datamodeller gjort ved University of Florida av teammedlemmene Dr. Stanley Dermott, Dr. Tom Kehoe og Dr. Mark Wyatt (fra Royal Observatory, Edinburgh, Storbritannia) viser at tidsplanene som er nødvendige for å fjerne dette fine støvet i Beta Pictoris, er på rekkefølgen på flere tiår. "Denne prosessen flytter ut de mindre støvpartiklene veldig raskt og etterlater seg det større rusk," sa Dermott. "De større partiklene vil etter hvert spre seg over skyen når den går i bane rundt den sentrale stjernen, og den lyse klumpen vi ser nå vil i det vesentlige oppløses i disken."
Disker av materiale som omgir stjerner som Beta Pictoris antas å inneholde gjenstander i alle størrelser, fra små støvkorn som ligner husholdningstøv til store planetesimaler, eller utvikle planeter. Ettersom alle disse objektene går i bane rundt stjernen, akkurat som Jorden sirkler solen, kolliderer de av og til. De største av disse katastrofale møtene etterlater tell-tail ruskeskyer av fint støv som kan observeres ved infrarøde bølgelengder. Ved å samle bilder med høy oppløsning fra et bredt spekter av den termiske infrarøde delen av spekteret, kunne forskerteamet fra USA, Storbritannia og Chile studere en slik sky på den større Beta Pictoris-disken og analysere bildene for å bestemme romlig fordeling og estimere størrelsen på ruskpartiklene i etterkollisjonen.
En kollisjon som ligner på denne kan godt ha skapt vår egen måne for flere milliarder år siden da en kropp i Mars-størrelse kolliderte med det som til slutt skulle bli Jorden. Mens månen selv dannet seg fra store bergarter og rusk som ble opprettet ved kollisjonen, ble de små støvpartiklene blåst bort av strålingstrykk fra den unge solen. I Beta Pictoris-systemet blåser stråling fra den sentrale stjernen omtrent 15 ganger solens intensitet, og renser ut små korn enda raskere.
Fordi Beta Pictoris-disken er orientert mot oss, er den observerte asymmetrien synlig som en lys? Klump? i den sigarformede skyen av materiale som går i bane rundt den sentrale stjernen. Gemini-bildene avslører også nye strukturer på disken som kan vise hvor planeter dannes i systemet. Teamet studerer fremdeles disse funksjonene, og oppfølgingsobservasjoner er planlagt ved å bruke Gemini Souths nylig sølvbelagte 8 meter speil. Dette sølvbelegget (nå på begge Gemini-teleskopene) gjør tvillingsteleskopene til de kraftigste fasilitetene på jorden for denne typen infrarød forskning.
Beta Pictoris var en av de første "circumstellar" -skivene som ble oppdaget av astronomer. Det ble opprinnelig oppdaget i IRAS (Infrared Astronomy Satellite) data i 1983 av et team ledet av Dr. Fred Gillett (tidligere Gemini's Lead Scientist) og deretter avbildet av Dr. Bradley Smith og Dr. Richard Terrile. Selv den skjeve karakteren var tydelig allerede da, men inntil nylig ga observasjoner utilstrekkelige data med høye nok oppløsninger for å vise den klumpete naturen til denne asymmetrien og estimere den relative partikkelfordelingen i skyen.
Gemini-dataene ble innhentet ved bruk av Gemini Thermal-Region Camera Spectrograph (T-ReCS) på Gemini South Telescope på Cerro Pachin i Chile.
Det internasjonale teamet publiserte sine funn og konklusjoner i 13. januar-utgaven av tidsskriftet Nature og i San Diego, California, på det 205. møtet i American Astronomical Society.
Originalkilde: Gemini News Release
