Artystyczna koncepcja możliwej kolizji wokół BD +20 307. Źródło zdjęcia: Gemini Observatory / Jon Lomberg. Kliknij, aby powiększyć
Względnie młoda gwiazda, oddalona o około 300 lat świetlnych, znacznie poprawia nasze zrozumienie formowania się planet podobnych do Ziemi.
Gwiazda, nosząca skromną nazwę BD +20 307, jest spowita najbardziej zapylonym środowiskiem, jakie kiedykolwiek widziałem tak blisko gwiazdy podobnej do Słońca długo po jej uformowaniu. Uważa się, że ciepły pył pochodzi z niedawnych zderzeń ciał skalistych w odległości od gwiazdy porównywalnej do Ziemi od Słońca. Wyniki oparto na obserwacjach przeprowadzonych w Gemini i W.M. Keck Observatories i zostały opublikowane w numerze brytyjskiego czasopisma naukowego Nature z 21 lipca.
Odkrycie to potwierdza pogląd, że porównywalne zderzenia ciał skalistych miały miejsce na początku formowania się Układu Słonecznego około 4,5 miliarda lat temu. Ponadto praca ta może doprowadzić do kolejnych odkryć tego rodzaju, które wskazywałyby, że skaliste planety i księżyce naszego wewnętrznego układu słonecznego nie są tak rzadkie, jak podejrzewają niektórzy astronomowie.
?Mamy szczęście. Ten zestaw obserwacji przypomina odnalezienie przysłowiowej igły w stogu siana? powiedział Inseok Song, astronom Gemini Observatory, który kierował zespołem badawczym z siedzibą w USA. ? Pył, który wykryliśmy, jest dokładnie tym, czego moglibyśmy oczekiwać po zderzeniach skalistych asteroid lub nawet obiektów wielkości planety, a znalezienie tego pyłu tak blisko gwiazdy, jak nasze Słońce, zwiększa jego znaczenie. Nie mogę jednak nie myśleć, że astronomowie znajdą teraz więcej przeciętnych gwiazd, w których miały miejsce takie kolizje ”.
Przez lata astronomowie cierpliwie badali setki tysięcy gwiazd w nadziei znalezienia jednej z sygnaturą pyłu w podczerwieni (charakterystyka światła gwiazd pochłoniętego, podgrzanego i ponownie emitowanego przez pył) tak silnego jak ta na Ziemi od Słońca odległości od gwiazdy. „Ilość ciepłego pyłu w pobliżu BD + 20 307 jest tak bezprecedensowa, że nie zdziwiłbym się, gdyby był on wynikiem masowej kolizji między obiektami wielkości planety, na przykład kolizji podobnej do tej, która według wielu naukowców uformowała księżyc Ziemi ”- powiedział Benjamin Zuckerman, profesor fizyki i astronomii z UCLA, członek Instytutu Astrobiologii NASA i współautor na papierze. Zespół badawczy obejmował także Erica Becklina z UCLA i Alycia Weinberger, wcześniej w UCLA, a teraz w Carnegie Institution.
BD +20 307 jest nieco masywniejszy niż nasze Słońce i leży w gwiazdozbiorze Barana. Duży dysk pyłowy otaczający gwiazdę jest znany, odkąd astronomowie wykryli nadmiar promieniowania podczerwonego za pomocą satelity podczerwieni astronomicznego (IRAS) w 1983 r. Obserwacje Gemini i Keck zapewniają silną korelację między obserwowanymi emisjami a cząstkami pyłu o wielkości i temperatury oczekiwane w wyniku zderzenia dwóch lub więcej ciał skalistych w pobliżu gwiazdy.
Ponieważ szacuje się, że gwiazda ma około 300 milionów lat, wszelkie duże planety, które mogłyby okrążyć BD +20 307, musiały już się uformować. Jednak dynamika skalistych pozostałości z procesu formowania planetarnego może być podyktowana przez planety w układzie, tak jak Jowisz w naszym wczesnym Układzie Słonecznym. Zderzenia odpowiedzialne za zaobserwowany pył musiały mieć miejsce między ciałami co najmniej tak dużymi, jak największe asteroidy obecne obecnie w naszym Układzie Słonecznym (o średnicy około 300 kilometrów). „Niezależnie od tego, jakie miało miejsce masowe zderzenie, udało mu się całkowicie sproszkować wiele skał” - powiedział członek zespołu Alycia Weinberger.
Biorąc pod uwagę właściwości tego pyłu, zespół szacuje, że zderzenia nie mogły wystąpić więcej niż około 1000 lat temu. Dłuższa historia dawałaby drobnemu pyłowi (mniej więcej wielkości cząstek dymu papierosowego) wystarczająco dużo czasu, aby przeciągnąć go do gwiazdy centralnej.
Uważa się, że zapylone środowisko wokół BD +20 307 jest dość podobne, ale o wiele bardziej delikatne niż to, co pozostało po powstaniu naszego Układu Słonecznego. „Zadziwiające jest to, że ilość pyłu wokół tej gwiazdy jest około milion razy większa niż pyłu wokół Słońca”, powiedział członek zespołu UCLA Eric Becklin. W naszym Układzie Słonecznym pozostały pył rozprasza światło słoneczne, tworząc wyjątkowo słabą poświatę zwaną światłem zodiakalnym (patrz obrazek powyżej). Można go zobaczyć gołym okiem w idealnych warunkach przez kilka godzin po wieczorze lub przed porannym zmierzchem.
Obserwacje zespołu uzyskano za pomocą Michelle, spektrografu / termowizora w środkowej podczerwieni zbudowanego przez UK Astronomy Technology Centre, na północnym teleskopie Fredericka C. Gillette Gemini i spektrografu Long Wavelength (LWS) w W.M. Obserwatorium Kecka na Keck I.
Oryginalne źródło: Gemini Observatory News Release
