NASAのハッブル宇宙望遠鏡を使用して、天文学者は近くの星を取り巻くデブリディスクの最大かつ最も感度の高い可視光イメージング調査を完了しました。これらのほこりっぽい円盤は、惑星形成からの残りのオブジェクト間の衝突によって作成された可能性が高く、1,000万年前の若くて10億年以上もの成熟した星の周りに画像化されました。
この研究は、NASAのゴダード宇宙センターの天文学者によって、アリゾナ大学のスチュワード天文台の協力を得て実施されました。調査はGlenn Schneiderが主導し、その結果は2014年10月1日号に掲載されました。 天文ジャーナル。
「システムは均一な表面を持つ単純なフラットではないことがわかります」とシュナイダー氏は語った。 「これらは実際にはかなり複雑な3次元のデブリシステムであり、多くの場合、小さな構造が埋め込まれています。下部構造のいくつかは、目に見えない惑星の標識である可能性があります。」
この研究は、近隣の星を囲むデブリフィールドについて多くを学ぶことに加えて、私たち自身の太陽系の形成についてさらに学ぶ機会を提供しました。
「惑星が形成された後、私たちの太陽系でかつて日常的に起こった破壊的な出来事の種類を過去にさかのぼって振り返るようなものです」とシュナイダー氏は述べています。
かつて平らな円盤であると考えられていた研究は、観測された星を取り巻くほこりの多いデブリ構造の予期しない多様性と複雑さを明らかにしました。これは、恒星を周回する目に見えない惑星によって重力の影響を受けていることを強く示唆しています。
あるいは、これらの影響は、星が星間空間を通過することから生じる可能性があります。さらに、研究者たちは、星を取り巻く物質の2つの「円盤」が似ていないことを発見しました。
天文学者はハッブルの宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフを使用して、以前に発見された10個の星周デブリシステムと、年齢がデブリディスクの最年少に匹敵する成熟した原始惑星系円盤MP Musを研究しました。
特に1つのリング状システム（HD 181327の周り）で観察される不規則性は、最近の2つの物体の衝突によるシステムの外側部分への大量のデブリスプレーの噴出に似ています。
「この物質のスプレーは、主星からかなり離れています。冥王星が太陽からおよそ2倍の距離にあります」と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの共同研究者、クリストファースタークは述べています。 「このように遠くにある巨大な物体を壊滅的に破壊することは説明が難しく、非常にまれです。私たちが実際に大規模な衝突の最近の余波を見ている場合、目に見えない惑星系はかなり混沌としているかもしれません。」
不規則性のもう1つの解釈は、星が星間空間を通過し、目に見えない星間物質と直接相互作用することによって、ディスクが不思議なことに反っていたというものです。 「どちらにしても、答えはエキサイティングです」とシュナイダーは言った。 「私たちのチームは現在、異常の真の原因を明らかにするのに役立つフォローアップの観察を分析しています。」
過去数年にわたって、天文学者たちは太陽系外惑星システムのアーキテクチャに信じられないほどの多様性を見出してきました。たとえば、惑星が私たちの太陽系で見られるものとは著しく異なる軌道に配置されていることを発見しました。
「付随するデブリシステムのアーキテクチャにも同様の多様性が見られるようになりました」とシュナイダー氏は述べています。 「惑星はディスクにどのように影響しているか、ディスクは惑星にどのように影響していますか？惑星とそれに付随する破片の間には、これらの太陽系外惑星の破片システムの進化に影響を与える可能性がある何らかの相互依存関係があります。」
この小さなサンプルから、取り除かなければならない最も重要なメッセージは多様性の1つであるとシュナイダーは言いました。彼は、天文学者はこれらのシステムに対する内部および外部の影響（恒星風や星間物質の雲との相互作用など）を理解する必要があり、それらが親星の質量と年齢、およびより重い元素の量によってどのように影響を受けるかを理解する必要があると付け加えました惑星を構築するために必要。
1995年以降、天文学者はほぼ4,000個の太陽系外惑星の候補を発見していますが、そのほとんどは間接的な検出方法ですが、同じ期間に画像化されたのは約20の光散乱星周デブリシステムだけです。
これは、円盤が通常、明るい親の星よりも10万倍暗い（しばしば非常に近い）ためです。大部分が見られたのは、ハッブルがハイコントラストイメージングを実行できるためです。この場合、星からの圧倒的な光が遮られ、星を囲むかすかな円盤が現れます。
新しい画像調査では、46億年前に太陽系がどのように形成および進化したかについての洞察も得られます。特に、HD 181327の周りのディスクで見られる疑わしい惑星の衝突は、地球-月システムが形成された方法や、40億年以上前の冥王星-カロンシステムに似ています。それらの場合、惑星サイズの物体間の衝突は、伴星に合体したデブリを投げかけます。
