Astronomer, der bruger 8-meter-teleskopet Gemini South i Chile, har observeret nye detaljer på den støvede disk omkring den nærliggende stjerne Beta Pictoris, som viser, at en stor kollision mellem organer i planetstørrelse kan have forekommet der så sent som i de sidste par årtier.
Mid-infrarøde observationer giver det bedste bevis endnu for forekomsten af energiske møder mellem planetesimals under processen med planetdannelse.
”Det er som om vi kiggede omkring 5 milliarder år tilbage og så på vores eget solsystem, som det var ved at blive til det, vi ser i dag,” sagde Dr. Charles Telesco fra University of Florida, der ledede holdet. ”Vores forskning er lidt som en detektiv, der støver fingeraftryk for at finde ud af en kriminel scene, kun i dette tilfælde bruger vi støvet som en sporstof til at vise, hvad der er sket i skyen. Støvets egenskaber viser ikke kun, at dette var en enorm kollision, men at det sandsynligvis skete for nylig i både astronomiske og endda menneskelige tidsskalaer. ”
Holdets data afslørede en markant højere koncentration af små støvkorn i en region af affaldsskiven, der gav Beta Pictoris et skævt udseende i tidligere observationer. Ifølge teammedlem Dr. Scott Fisher fra Gemini Observatory er det de unikke egenskaber ved dette fine støv, der tillader spekulation om tidspunktet for denne kollision. ”Mange af os kan huske at bankede kridtstøv ud af viskelædere i skolen ,? han sagde. ? Når du har nyset et par gange, åbner du et vindue, og det fine støv blæser væk. I Beta Pictoris vil strålingen fra stjernen sprænge de fine partikler skabt ved kollisionen ganske hurtigt. Det faktum, at vi stadig ser dem i vores observationer, betyder, at kollisionen sandsynligvis skete i de sidste 100 år eller deromkring. Næsten med sikkerhed var mine bedsteforældre i live, da denne kollision fandt sted.?
Computermodeller udført på University of Florida af teammedlemmerne Dr. Stanley Dermott, Dr. Tom Kehoe og Dr. Mark Wyatt (fra Royal Observatory, Edinburgh, UK) viser, at de tidsfrister, der er nødvendige for at fjerne dette fine støv i Beta Pictoris, er på rækkefølgen af årtier. "Denne proces flytter de mindre støvpartikler meget hurtigt ud og efterlader det større affald," sagde Dermott. ”De større partikler vil i sidste ende sprede sig over skyen, når de kredser rundt om den centrale stjerne, og den lyse klump, vi ser nu, vil i det væsentlige opløses i disken.”
Disker af materiale omkring stjerner som Beta Pictoris menes at indeholde genstande i alle størrelser, fra små støvkorn, der ligner husholdningsstøv til store planetesimaler eller udvikle planeter. Da alle disse objekter kredser rundt om stjernen, ligesom jorden cirkler rundt solen, kolliderer de lejlighedsvis. De største af disse katastrofale møder efterlader fortællingshale snavs skyer af fint støv, der kan observeres ved infrarøde bølgelængder. Ved at samle billeder i høj opløsning fra tværs over et bredt skår af den termiske infrarøde del af spektret, var forskerteamet fra USA, UK og Chile i stand til at studere en sådan sky på den større Beta Pictoris-disk og analysere billederne for at bestemme rumlig fordeling og estimere størrelsen af affaldspartiklerne i efterkollisionen.
En kollision, der ligner denne, kan godt have skabt vores egen måne for flere milliarder år siden, da et Mars-stort legeme kolliderede med det, der til sidst ville blive Jorden. Mens månen selv dannede sig fra store klipper og snavs, der blev skabt ved kollisionen, blev de små støvpartikler sprængt væk af strålingstryk fra den unge sol. I Beta Pictoris-systemet blæser stråling fra den centrale stjerne ca. 15 gange solens intensitet, hvilket fjerner små korn endnu hurtigere.
Fordi Beta Pictoris-disken er orienteret til os kant-på, er den observerede asymmetri synlig som en lys? Klump? i den cigareformede sky af materiale, der kredser om den centrale stjerne. Gemini-billederne afslører også nye strukturer på disken, der muligvis viser, hvor planeter dannes i systemet. Holdet studerer stadig disse funktioner, og opfølgningsobservationer er planlagt ved hjælp af Gemini Syds nyligt sølvbelagte 8 meter spejl. Denne sølvbelægning (nu på begge Gemini-teleskoper) gør tvillingteleskoper til de mest kraftfulde faciliteter på Jorden til denne type infrarød forskning.
Beta Pictoris var en af de første “circumstellar” -diske, der blev opdaget af astronomer. Det blev oprindeligt opdaget i IRAS (Infrared Astronomy Satellite) data i 1983 af et team ledet af Dr. Fred Gillett (tidligere Gemini's Lead Scientist) og derefter afbildet af Dr. Bradley Smith og Dr. Richard Terrile. Dens skæve natur var åbenbar allerede da, men indtil for nylig gav observationer utilstrækkelige data ved høje nok opløsninger til at vise den klumpede natur af denne asymmetri og estimere den relative partikelfordeling i skyen.
Gemini-dataene blev opnået under anvendelse af Gemini Thermal-Region Camera Spectrograph (T-ReCS) på Gemini South Telescope på Cerro Pachin i Chile.
Det internationale hold offentliggjorde deres konklusioner og konklusioner i den 13. januar-udgave af tidsskriftet Nature og i San Diego, Californien på det 205. møde i American Astronomical Society.
Originalkilde: Gemini News Release
