Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA, οι αστρονόμοι ολοκλήρωσαν τη μεγαλύτερη και πιο ευαίσθητη έρευνα απεικόνισης ορατού φωτός των δίσκων συντριμμιών που περιβάλλουν τα κοντινά αστέρια. Αυτοί οι σκονισμένοι δίσκοι, που πιθανότατα δημιουργήθηκαν από συγκρούσεις μεταξύ των εναπομεινάντων αντικειμένων από τον σχηματισμό πλανητών, απεικονίστηκαν γύρω από αστέρια ηλικίας μόλις 10 εκατομμυρίων ετών και ωριμάζοντες περισσότερο από 1 δισεκατομμύριο ετών.
Η έρευνα διεξήχθη από αστρονόμους από το Διαστημικό Κέντρο Goddard της NASA με τη βοήθεια του Παρατηρητηρίου Steward του Πανεπιστημίου της Αριζόνα. Η έρευνα διεξήχθη από τον Glenn Schneider, τα αποτελέσματα των οποίων εμφανίστηκαν στο τεύχος της 1ης Οκτωβρίου 2014 Η Αστρονομική Εφημερίδα.
«Διαπιστώνουμε ότι τα συστήματα δεν είναι απλά επίπεδα με ομοιόμορφες επιφάνειες», δήλωσε ο Schneider. «Αυτά είναι πραγματικά πολύπλοκα τρισδιάστατα συστήματα συντριμμιών, συχνά με ενσωματωμένες μικρότερες δομές. Μερικές από τις υποδομές θα μπορούσαν να είναι προσανατολισμοί αόρατων πλανητών. "
Εκτός από την εκμάθηση πολλών για τα συντρίμμια που περιβάλλουν γειτονικά αστέρια, η μελέτη παρουσίασε την ευκαιρία να μάθουμε περισσότερα σχετικά με τη δημιουργία του δικού μας Ηλιακού Συστήματος.
«Είναι σαν να κοιτάς πίσω στο παρελθόν για να δούμε τα είδη καταστροφικών γεγονότων που κάποτε ρουτίνα συνέβαιναν στο ηλιακό μας σύστημα μετά το σχηματισμό των πλανητών», δήλωσε ο Schneider.
Μόλις θεωρήθηκε ότι είναι επίπεδες δίσκοι, η μελέτη αποκάλυψε μια απροσδόκητη ποικιλομορφία και πολυπλοκότητα των σκονισμένων συντριμμάτων που περιβάλλουν τα παρατηρούμενα αστέρια. Αυτό υποδηλώνει έντονα ότι επηρεάζονται βαρυτικά από αόρατους πλανήτες σε τροχιά γύρω από το αστέρι.
Εναλλακτικά, αυτά τα εφέ θα μπορούσαν να προκύψουν από τη διέλευση των αστεριών από τον διαστρικό χώρο. Επιπλέον, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι δεν υπήρχαν δύο "δίσκοι" υλικού γύρω από αστέρια.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο απεικόνισης του Χαμπλ για να μελετήσουν 10 προηγουμένως ανακαλυφθέντα περιστατικά συστήματα συντριμμάτων, καθώς και το MP Mus, έναν ώριμο πρωτοπλανητικό δίσκο που είναι συγκρίσιμος στην ηλικία με τους νεότερους δίσκους συντριμμιών.
Οι ανωμαλίες που παρατηρούνται σε ένα δακτύλιο ειδικό σύστημα (περίπου HD 181327) μοιάζουν με την εκτόξευση ενός τεράστιου ψεκασμού συντριμμιών στο εξωτερικό μέρος του συστήματος από την πρόσφατη σύγκρουση δύο σωμάτων.
"Αυτό το σπρέι υλικού είναι αρκετά μακρινό από το αστέρι του ξενιστή του - περίπου διπλάσια από την απόσταση που βρίσκεται ο Πλούτωνας από τον Ήλιο", δήλωσε ο συν-ερευνητής Κρίστοφερ Στάρκ του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA, Greenbelt, Maryland. «Καταστροφικά καταστρέφοντας ένα αντικείμενο που είναι τεράστιο σε τόσο μεγάλη απόσταση είναι δύσκολο να εξηγηθεί, και θα πρέπει να είναι πολύ σπάνιο. Εάν στην πραγματικότητα βλέπουμε το πρόσφατο αποτέλεσμα μιας μαζικής σύγκρουσης, το αόρατο πλανητικό σύστημα μπορεί να είναι αρκετά χαοτικό. "
Μια άλλη ερμηνεία για τις παρατυπίες είναι ότι ο δίσκος έχει παραμορφωθεί μυστηριωδώς από τη διέλευση του αστεριού μέσω του διαστρικού χώρου, αλληλεπιδρώντας άμεσα με αόρατο διαστρικό υλικό. "Σε κάθε περίπτωση, η απάντηση είναι συναρπαστική", είπε ο Schneider. "Η ομάδα μας αναλύει επί του παρόντος παρατηρήσεις παρακολούθησης που θα βοηθήσουν να αποκαλυφθεί η πραγματική αιτία της παρατυπίας."
Τα τελευταία χρόνια οι αστρονόμοι έχουν βρει μια απίστευτη ποικιλομορφία στην αρχιτεκτονική των εξωπλανητικών συστημάτων. Για παράδειγμα, διαπίστωσαν ότι οι πλανήτες είναι διατεταγμένοι σε τροχιές που είναι πολύ διαφορετικές από αυτές που βρίσκονται στο ηλιακό μας σύστημα.
«Βλέπουμε τώρα μια παρόμοια ποικιλομορφία στην αρχιτεκτονική των συνοδευτικών συστημάτων συντριμμιών», δήλωσε ο Schneider. «Πώς επηρεάζουν οι πλανήτες τους δίσκους και πώς οι δίσκοι επηρεάζουν τους πλανήτες; Υπάρχει κάποιο είδος αλληλεξάρτησης μεταξύ ενός πλανήτη και των συνοδευτικών συντριμμιών που μπορεί να επηρεάσουν την εξέλιξη αυτών των εξωπλανητικών συστημάτων συντριμμιών. "
Από αυτό το μικρό δείγμα, το πιο σημαντικό μήνυμα που πρέπει να αφαιρέσετε είναι ένα από την ποικιλομορφία, είπε ο Schneider. Πρόσθεσε ότι οι αστρονόμοι πρέπει πραγματικά να κατανοήσουν τις εσωτερικές και εξωτερικές επιρροές σε αυτά τα συστήματα - όπως αστρικούς ανέμους και αλληλεπιδράσεις με σύννεφα διαστρικού υλικού - και πώς επηρεάζονται από τη μάζα και την ηλικία του γονικού άστρου και την αφθονία βαρύτερων στοιχείων απαιτείται για την κατασκευή πλανητών.
Αν και οι αστρονόμοι έχουν βρει σχεδόν 4.000 υποψήφιους εξωπλανήτη από το 1995, κυρίως με έμμεσες μεθόδους ανίχνευσης, μόνο δύο περίπου δωδεκάδες σκέδαση φωτός, έχουν παρουσιαστεί περιστασιακά συστήματα υπολειμμάτων κατά την ίδια χρονική περίοδο.
Αυτό συμβαίνει επειδή οι δίσκοι είναι συνήθως 100.000 φορές πιο αμυδρά από (και συχνά πολύ κοντά) στα φωτεινά γονικά τους αστέρια. Η πλειοψηφία έχει παρατηρηθεί λόγω της ικανότητας του Χαμπλ να εκτελεί απεικόνιση υψηλής αντίθεσης, στην οποία το υπερβολικό φως από το αστέρι είναι μπλοκαρισμένο για να αποκαλύψει τον αχνό δίσκο που περιβάλλει το αστέρι.
Η νέα έρευνα απεικόνισης δίνει επίσης πληροφορίες για το πώς το ηλιακό μας σύστημα σχηματίστηκε και εξελίχθηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Συγκεκριμένα, η ύποπτη σύγκρουση του πλανήτη που παρατηρείται στον δίσκο γύρω από το HD 181327 μπορεί να είναι παρόμοια με το πώς σχηματίστηκε το σύστημα Γης-Σελήνης, όπως και το σύστημα Πλούτωνα-Charon πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Σε αυτές τις περιπτώσεις, συγκρούσεις μεταξύ πλανητικών σωμάτων ρίχνουν συντρίμμια που στη συνέχεια συνενώθηκαν σε ένα σύντροφο φεγγάρι.
