Yngre stjerner har en sky af støvede snavs, der omkranser dem, kaldet en circumstellar-disk. Denne disk er materiale, der er tilbage fra stjernens dannelse, og det er ude af dette materiale, som planeter danner. Men forskere, der bruger Hubble, har undersøgt en enorm støvstruktur omkring 150 milliarder miles overalt. Denne nyligt afbildede struktur kaldes en exo-ring og er meget større end en circumstellar-disk, og den enorme struktur omslutter den unge stjerne HR 4796A og dens indre circumstellar-disk.
At opdage en støvstruktur omkring en ung stjerne er ikke ny, og stjernen i dette nye papir fra Glenn Schneider fra University of Arizona er sandsynligvis vores mest (og bedste) studerede eksoplanetære affaldssystem. Men Schneiders papir sammen med indfangning af denne nye enorme støvstruktur synes at have afsløret noget af samspillet mellem organerne i systemet, der tidligere er skjult.
Schneider brugte Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) på Hubble til at studere systemet. Systemets indre disk var allerede kendt, men at studere den større struktur har afsløret mere kompleksitet.
Oprindelsen af denne enorme struktur af støvet snavs er sandsynligvis kollisioner mellem nyligt dannede planeter i den mindre indre ring. Udadtryk fra stjernen HR 4769A fremdrev derefter støvet udad i rummet. Stjernen er 23 gange mere lysende end vores sol, så den har den nødvendige energi til at sende støvet så stor afstand.
En pressemeddelelse fra NASA beskriver denne enorme exo-ringstruktur som et "donutformet indre rør, der blev ramt af en lastbil." Det strækker sig meget længere i den ene retning end den anden og ser klemt ud på den ene side. Papiret præsenterer et par mulige årsager til denne asymmetriske udvidelse.
Det kan være en bue bølge forårsaget af værtsstjernen, der rejser gennem det interstellare medium. Eller det kan være under gravitationspåvirkning af stjernens binære ledsager (HR 4796B), en rød dværgstjerne beliggende 54 milliarder miles fra den primære stjerne.
”Støvfordelingen er et tydeligt tegn på, hvor dynamisk interaktivt det indre system, der indeholder ringen, er” ”- Glenn Schneider, University of Arizona, Tucson.
Den asymmetriske natur af den enorme ekso-struktur peger på komplekse interaktioner mellem alle stjerner og planeter i systemet. Vi er vant til at se strålingstrykket fra værtsstjernen forme gas og støv i en cirkumstellarisk disk, men denne undersøgelse giver os et nyt niveau af kompleksitet, vi skal redegøre for. Og at studere dette system åbner muligvis et nyt vindue til, hvordan solsystemer dannes over tid.
”Vi kan ikke behandle eksoplanetære affaldssystemer som blot at være isoleret. Miljøeffekter, såsom interaktion med det interstellære medium og kræfter på grund af stjernekammerater, kan have langsigtede konsekvenser for udviklingen af sådanne systemer. De grove asymmetrier i det ydre støvfelt fortæller os, at der er en masse kræfter i spil (udover bare værtsstjernestrålingen), der bevæger materialet rundt. Vi har set effekter som dette i et par andre systemer, men her er et tilfælde, hvor vi ser en masse ting foregår på en gang, ”forklarede Schneider yderligere.
Papiret antyder, at placeringen og lysstyrken af mindre ringe inden for den større støvstruktur lægger begrænsninger for masserne og kredsløb af planeter i systemet, selv når planeterne i sig selv ikke kan ses. Men det vil kræve mere arbejde for at bestemme med nogen specificitet.
Dette papir repræsenterer en forfining og fremskridt af Hubbles billedkapacitet. Avisens forfatter er håbefulde, at de samme metoder, der bruges i denne undersøgelse, kan bruges på andre lignende systemer for bedre at forstå disse større støvstrukturer, hvordan de dannes og hvilken rolle de spiller.
Som han siger i avisets konklusion: ”Med mange, hvis ikke de fleste, tekniske udfordringer, der nu er forstået og adresseret, skal denne kapacitet bruges fuldt ud, inden HST-missionen afsluttes, til at etablere en arv fra de mest robuste billeder af højprioriterede eksoplanetære affaldssystemer som et muliggørelsesgrundlag for fremtidige undersøgelser inden for eksoplanetær systemvidenskab. ”
