Використовуючи космічний телескоп Хаббла НАСА, астрономи провели найбільше і найчутливіше обстеження зображень видимого світла уламків дисків навколо довколишніх зірок. Ці пилові диски, ймовірно, створені в результаті зіткнень між залишеними об'єктами планети, були зображені навколо зірок у віці від 10 мільйонів років і зрілими понад 1 мільярд років.
Дослідження проводили астрономи з космічного центру Годдарда НАСА за допомогою Обсерваторії Стюарда університету Арізони. Оглядом керував Гленн Шнайдер, результати якого з'явилися в номері 1 жовтня 2014 року Астрономічний журнал.
"Ми виявляємо, що системи не просто плоскі з рівномірними поверхнями", - сказав Шнайдер. «Це насправді досить складні тривимірні системи сміття, часто із вбудованими меншими конструкціями. Деякі з підструктур можуть бути покажчиками невидимих планет ».
Окрім того, щоб дізнатися багато про поля сміття, які оточують сусідні зірки, дослідження дало можливість дізнатися більше про формування нашої Сонячної системи.
"Це як озиратися назад у часі, щоб побачити види руйнівних подій, що колись бувало в нашій Сонячній системі після формування планет", - сказав Шнайдер.
Колись думали, що це плоскі диски, дослідження виявило несподіване різноманіття та складність запилених уламків, що оточують спостережувані зірки. Це настійно говорить про те, що на них гравітаційно впливають невидимі планети, які обертаються навколо зірки.
Крім того, ці ефекти можуть бути наслідком проходження зірок через міжзоряний простір. Крім того, дослідники виявили, що жоден два "диски" матеріалу, що оточує зірки, не були подібними.
Астрономи застосували спектрограф зображень космічного телескопа Хаббла для дослідження 10 раніше виявлених навколосвітових сміттєвих систем, плюс MP Mus, зрілий протопланетний диск, який за віком можна порівняти з наймолодшим із сміттєвих дисків.
Зокрема, нерівності, які спостерігаються в одній кільцевій системі (навколо HD 181327), нагадують викидання величезного бризки сміття у зовнішню частину системи внаслідок недавнього зіткнення двох тіл.
"Цей спрей матеріалу досить віддалений від його приймаючої зірки - приблизно вдвічі більше відстані, ніж Плутон від Сонця", - сказав співдослідник Крістофер Старк з Центру космічних польотів Годдарда NASA, Грінбельт, штат Меріленд. «Катастрофічно знищити об’єкт, який є масивним на такій великій відстані, важко пояснити, і це має бути дуже рідко. Якщо ми насправді спостерігаємо останні наслідки масового зіткнення, невидима планетарна система може бути досить хаотичною ».
Інше тлумачення нерівностей полягає в тому, що диск пройшов таємниче викривлення при проходженні зірки через міжзоряний простір, безпосередньо взаємодіючи з невидимим міжзоряним матеріалом. "Так чи інакше, відповідь хвилює", - сказав Шнайдер. "Наша команда зараз аналізує подальші спостереження, які допоможуть розкрити справжню причину порушення."
За останні кілька років астрономи виявили неймовірне різноманіття в архітектурі екзопланетних систем. Наприклад, вони виявили, що планети розташовані на орбітах, які помітно відрізняються, ніж у нашій Сонячній системі.
"Зараз ми спостерігаємо подібне різноманіття в архітектурі супутніх сміттєвих систем", - сказав Шнайдер. «Як планети впливають на диски, і як диски впливають на планети? Існує якась взаємозалежність між планетою та супутнім сміттям, що може вплинути на еволюцію цих екзопланетних систем сміття ».
З цього невеликого зразка найважливіше повідомлення, яке потрібно забрати, - це різноманітність, сказав Шнайдер. Він додав, що астрономам справді потрібно зрозуміти внутрішні та зовнішні впливи на ці системи - такі як зоряний вітер та взаємодія з хмарами міжзоряного матеріалу - і як на них впливають маса та вік материнської зірки та велика кількість важчих елементів необхідні для побудови планет.
Хоча астрономи знайшли майже 4 тисячі кандидатів на екзопланети з 1995 року, переважно методами непрямого виявлення, лише за той самий проміжок часу було зображено близько двох десятків систем розсіювання світла, навколозоряного сміття.
Це тому, що диски, як правило, в 100 000 разів слабші, ніж (і часто дуже близькі) до їх яскравих батьківських зірок. Більшість їх бачили через здатність Хаббла робити висококонтрастні зображення, в яких переважне світло від зірки блокується, щоб виявити слабкий диск, який оточує зірку.
Нове опитування зображень також дає зрозуміти, як наша Сонячна система формувалася та розвивалася 4,6 мільярда років тому. Зокрема, підозра на зіткнення планети, що спостерігається на диску навколо HD 181327, може бути схожим на те, як формувалася система Земля-Місяць, а також система Плутон-Харон понад 4 мільярди років тому. У цих випадках зіткнення між тілами розміру планети кидають сміття, які потім зливаються в супутниковий місяць.
