 |
Типы столкновений внутри молодых звёздных систем, известные как диски экстремального обломочного мусора, имеют важное значение для понимания учёными нашей собственной Солнечной системы, которая, как считается, подверглась аналогичным ударным событиям, создавшим нашу Луну и сформировавшим первоначальное состояние Земли. (Источник: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)). |
Пыль вокруг далёких звёзд раскрывает тайны столкновений, достаточно мощных, чтобы изменить форму молодых планет.
Астрономы, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, обнаружили, что минеральный состав пыли может помочь отличить крайне разрушительные столкновения от более мелких и менее энергетически мощных.
Данное исследование предлагает способ изучения событий, которые слишком далеки и мимолетны, чтобы наблюдать за ними напрямую. Считается, что подобные столкновения сформировали нашу собственную солнечную систему, включая столкновение, которое способствовало образованию Луны.
Группа исследователей под руководством Кейт Су из Института космических исследований изучила 21 необычно запыленную звездную систему, используя телескоп Webb и архивные данные наблюдений с выведенного из эксплуатации телескопа Spitzer НАСА. Результаты были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal .
У молодых звёзд изначально имеются диски, богатые газом и пылью, в которых могут формироваться планеты. По мере эволюции этих систем большая часть газа исчезает, оставляя после себя диски из обломков, образовавшиеся в результате столкновений твёрдых тел.
Системы, исследованные в данной работе, относятся к редкой категории, называемой дисками экстремального обломочного мусора. Они содержат необычно большое количество теплой пыли вблизи своих звезд, в областях, сопоставимых с орбитами каменистых планет нашей Солнечной системы.
Согласно проведенным на данный момент наблюдениям, лишь около 1% молодых звезд демонстрируют обнаруживаемые признаки этой фазы. Сбор более крупной выборки поможет исследователям сравнивать эти необычные системы, а не полагаться лишь на несколько примеров.
Команда объединила спектры — измерения, разделяющие свет на длины волн, — полученные из 16 систем, наблюдавшихся с помощью телескопа Webb, и пяти систем, представленных в архивах телескопа Spitzer. Наблюдения Webb в среднем инфракрасном диапазоне помогли идентифицировать минералы в пыли.
Исследователи обнаружили очень мелкие зерна, большое количество теплого материала и нерегулярные изменения яркости. В совокупности эти особенности указывают на то, что обломки постоянно подвергаются воздействию мощных столкновений и меняют орбиты.
Примерно треть образца была богата кремнеземом — веществом, содержащимся в таких материалах, как вулканическое стекло. Исследователи интерпретируют это как свидетельство высокоэнергетических столкновений между телами размером примерно с Марс, в результате которых испарилось значительное количество породы.
Остальные две трети были бедны кремнеземом. Эти системы могут отражать менее энергетически интенсивные столкновения, включая касательные столкновения тел, по размерам близких к Луне.
Диски, богатые кремнием, встречались только вокруг звезд моложе 300 миллионов лет. Диски с низким содержанием кремния наблюдались в более широком диапазоне возрастов и часто демонстрировали более сильные изменения яркости, возможно, из-за перемещения свежих обломков и дополнительных столкновений.
Эти сравнения могут помочь связать химический состав пыли в далёких планетах с различными стадиями формирования и разрушения планет. Они также могут пролить свет на то, переживала ли наша Солнечная система более одного периода интенсивного образования пыли в результате столкновений.
Типы столкновений представляют собой интерпретацию измерений минерального состава и яркости, а не прямые изображения сталкивающихся планет. В выборку были включены только три более старых диска, поэтому для проверки предложенной взаимосвязи между возрастом системы и составом пыли потребуются более крупные выборки.
Астрономы, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, обнаружили, что минеральный состав пыли может помочь отличить крайне разрушительные столкновения от более мелких и менее энергетически мощных.
Данное исследование предлагает способ изучения событий, которые слишком далеки и мимолетны, чтобы наблюдать за ними напрямую. Считается, что подобные столкновения сформировали нашу собственную солнечную систему, включая столкновение, которое способствовало образованию Луны.
Группа исследователей под руководством Кейт Су из Института космических исследований изучила 21 необычно запыленную звездную систему, используя телескоп Webb и архивные данные наблюдений с выведенного из эксплуатации телескопа Spitzer НАСА. Результаты были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal .
У молодых звёзд изначально имеются диски, богатые газом и пылью, в которых могут формироваться планеты. По мере эволюции этих систем большая часть газа исчезает, оставляя после себя диски из обломков, образовавшиеся в результате столкновений твёрдых тел.
Системы, исследованные в данной работе, относятся к редкой категории, называемой дисками экстремального обломочного мусора. Они содержат необычно большое количество теплой пыли вблизи своих звезд, в областях, сопоставимых с орбитами каменистых планет нашей Солнечной системы.
Согласно проведенным на данный момент наблюдениям, лишь около 1% молодых звезд демонстрируют обнаруживаемые признаки этой фазы. Сбор более крупной выборки поможет исследователям сравнивать эти необычные системы, а не полагаться лишь на несколько примеров.
Команда объединила спектры — измерения, разделяющие свет на длины волн, — полученные из 16 систем, наблюдавшихся с помощью телескопа Webb, и пяти систем, представленных в архивах телескопа Spitzer. Наблюдения Webb в среднем инфракрасном диапазоне помогли идентифицировать минералы в пыли.
Исследователи обнаружили очень мелкие зерна, большое количество теплого материала и нерегулярные изменения яркости. В совокупности эти особенности указывают на то, что обломки постоянно подвергаются воздействию мощных столкновений и меняют орбиты.
Примерно треть образца была богата кремнеземом — веществом, содержащимся в таких материалах, как вулканическое стекло. Исследователи интерпретируют это как свидетельство высокоэнергетических столкновений между телами размером примерно с Марс, в результате которых испарилось значительное количество породы.
Остальные две трети были бедны кремнеземом. Эти системы могут отражать менее энергетически интенсивные столкновения, включая касательные столкновения тел, по размерам близких к Луне.
Диски, богатые кремнием, встречались только вокруг звезд моложе 300 миллионов лет. Диски с низким содержанием кремния наблюдались в более широком диапазоне возрастов и часто демонстрировали более сильные изменения яркости, возможно, из-за перемещения свежих обломков и дополнительных столкновений.
Эти сравнения могут помочь связать химический состав пыли в далёких планетах с различными стадиями формирования и разрушения планет. Они также могут пролить свет на то, переживала ли наша Солнечная система более одного периода интенсивного образования пыли в результате столкновений.
Типы столкновений представляют собой интерпретацию измерений минерального состава и яркости, а не прямые изображения сталкивающихся планет. В выборку были включены только три более старых диска, поэтому для проверки предложенной взаимосвязи между возрастом системы и составом пыли потребуются более крупные выборки.