У вузькому, запиленому диску, що оточує сусідню зірку на ім'я Фомалхаут, може відбуватися шалена діяльність. Але для того, щоб створити кількість пилу та сміття, що спостерігаються навколо Фомалхаута, повинні були відбуватися зіткнення, що знищують тисячі крижаних комет щодня.
"Я був дуже здивований", - сказав Брам Ейке, який керував командою за спостереженнями Гершеля. "Для мене це було надзвичайно велика кількість".
Фомальгаут - молода зірка, якій всього кілька сотень мільйонів років, приблизно 25,1 світлових років і вдвічі масивіша, ніж Сонце. Це найяскравіша зірка сузір'я Піссіс Австрін і одна з найяскравіших зірок на нашому небі, помітна на південному небі в північній півкулі восени і на початку зимових вечорів.
Тороїдальний пиловий пояс Фомальхаута був відкритий у 1980-х роках супутником IRAS. Його кілька разів переглядав космічний телескоп Хаббл, але нові зображення Хершеля на поясі показують його набагато детальніше на далеко-інфрачервоній довжині хвилі, ніж будь-коли раніше.
Вважається, що вузькі та асиметричні властивості диска обумовлені силою тяжіння можливої планети на орбіті навколо зірки, але існування планети ще вивчається.
Акке, з Бельгійського університету Левен, та його колеги по команді проаналізували спостереження Гершеля та виявили, що температура пилу в поясі становить від –230 до –170 градусів, а тому, що Фомалхаут трохи не в центрі та ближче до півдня сторона пояса, південна сторона тепліша і світліша, ніж північна.
Ці спостереження зібрали зоряне світло, що розсіюється від зерен в поясі, і показали, що він дуже слабкий на видимих довжинах хвилі Хаббла, що дозволяє припустити, що частинки пилу відносно великі. Але це, здається, є несумісним із температурою пояса, виміряною Гершелем у дальній інфрачервоній радіації.
Хоча спостереження з Хабблом припускали, що зерна в пиловому диску будуть відносно великими, дані Гершеля показують, що пил у поясі має теплові властивості дрібних твердих частинок, розмірами яких є лише кілька мільйонів метрів поперек. Спостереження HST запропонували тверді зерна більш ніж у десять разів.
Щоб вирішити парадокс, Акке та його колеги пропонують, що пилові зерна повинні бути великими пухнастими агрегатами, подібними до частинок пилу, що виділяються з комет у нашій Сонячній системі. Вони мали б як правильні теплові, так і розсіюючі властивості.
Однак це призводить до іншої проблеми.
Яскраве зіркове світло від Fomalhaut має дуже швидко видувати дрібні пилові частинки з пояса, але, схоже, такі зерна там залишаються в достатку.
Отже, єдиний спосіб пояснити суперечність - це повторне постачання пояса шляхом безперервних зіткнень між більшими об'єктами на орбіті навколо Фомалхаута, створюючи новий пил.
Це не перший раз, коли навколо іншої зірки спостерігаються докази комерційних зіткнень. Минулого року астрономи, використовуючи космічний телескоп Спітцер, виявили діяльність, що нагадує подію типу "важкого обстрілу", коли крижані тіла із зовнішньої Сонячної системи, можливо, затоплюють скельні світи ближче до зірки.
Однак для Фомальхаута для підтримки поясу швидкість зіткнень повинна бути надзвичайною: щодня еквівалент двох комет розміром 10 км або 2000 комет розміром 1 км повинен бути повністю роздроблений на дрібні пухнасті пилові частинки.
Щоб утримати настільки високий показник зіткнення, вчені кажуть, що в поясі повинно бути від 260 мільярдів до 83 трильйонів комет, залежно від їх розміру. Це не є нездійсненним, стверджує команда, оскільки наша Сонячна система має подібну кількість комет у своїй Хмарі Оорта, яка утворилася з предметів, розкиданих з диска, що оточує Сонце, коли воно було таким молодим, як Фомалхаут.
"Ці гарні зображення Гершеля дали важливу інформацію, необхідну для моделювання природи пилового поясу навколо Фомалхаута", - сказав Геран Пілбратт, науковий співробітник проекту ESA Herschel.
Джерело: ESA
