Stelele mai tinere au un nor de resturi prăfuite care le înconjoară, numit disc circumstanțial. Acest disc este material rămas de la formarea stelei și este din materialul care se formează planetele. Dar oamenii de știință care folosesc Hubble au studiat o structură enormă de praf la aproximativ 150 de miliarde de mile. Numită exo-ring, această structură nou imagistică este mult mai mare decât un disc circumstanțial, iar vasta structură învelește tânăra stea HR 4796A și discul său circumstanțial interior.
Descoperirea unei structuri de praf în jurul unei stele tinere nu este nouă, iar steaua din această nouă lucrare de la Glenn Schneider de la Universitatea din Arizona este probabil cel mai (și cel mai bun) sistem de resturi exoplanetar studiat. Dar hârtia lui Schneider, împreună cu captarea acestei noi structuri enorme de praf, par să fi descoperit o parte din interacțiunea dintre corpurile din sistemul care a fost ascunsă anterior.
Schneider a folosit spectrograful de imagistică spațială a telescopului (STIS) pe Hubble pentru a studia sistemul. Discul interior al sistemului era deja cunoscut, însă studierea structurii mai mari a evidențiat mai multă complexitate.
Originea acestei vaste structuri de resturi prăfuite este probabil coliziunile între planetele nou formate în inelul interior mai mic. Presiunea exterioară a stelei HR 4769A apoi a propulsat praful spre exterior în spațiu. Steaua este de 23 de ori mai luminoasă decât Soarele nostru, deci are energia necesară pentru a trimite praful la o distanță atât de mare.
Un comunicat de presă al NASA descrie această vastă structură exo-ring ca un „tub interior în formă de gogoșă care a fost lovit de un camion.” Se extinde mult mai departe într-o direcție decât în cealaltă și pare înghesuit pe o parte. Lucrarea prezintă câteva posibile cauze ale acestei extensii asimetrice.
Ar putea fi un val de arc cauzat de steaua gazdă care călătorește prin mijlocul interstelar. Sau ar putea fi sub influența gravitațională a companiei binare a stelei (HR 4796B), o stea pitică roșie situată la 54 de miliarde de mile de steaua primară.
„Distribuția prafului este un semn important al interacțiunii dinamice a sistemului intern care conține inelul” - Glenn Schneider, Universitatea din Arizona, Tucson.
Natura asimetrică a vastei ex-structuri indică interacțiuni complexe între toate stelele și planetele din sistem. Ne-am obișnuit să vedem că presiunea radiației din partea stelei gazdă formează gazul și praful într-un disc circumstanțial, dar acest studiu ne prezintă un nou nivel de complexitate de care trebuie să ne raportăm. Și studierea acestui sistem poate deschide o nouă fereastră pentru modul în care sistemele solare se formează în timp.
„Nu putem trata sistemele de resturi exoplanetare ca fiind doar izolate. Efectele asupra mediului, cum ar fi interacțiunile cu mediul interstelar și forțele datorate însoțitorilor stelari, pot avea implicații pe termen lung pentru evoluția acestor sisteme. Asimetriile brute ale câmpului de praf exterior ne spun că există o mulțime de forțe în joc (dincolo de doar presiunea radiației stea-gazdă) care mișcă materialul. Am văzut astfel de efecte în alte câteva sisteme, dar iată un caz în care vedem o mulțime de lucruri care se întâmplă deodată ”, a explicat Schneider.
Lucrarea sugerează că locația și luminozitatea inelelor mai mici din structura mai mare a prafului impun constrângeri asupra maselor și orbitelor planetelor din sistem, chiar și atunci când planetele nu pot fi văzute. Dar asta va necesita mai multă muncă pentru a determina cu orice specificitate.
Această lucrare reprezintă o perfecționare și avansarea capabilităților de imagini ale Hubble. Autorul lucrării speră ca aceleași metode utilizate în acest studiu să poată fi utilizate și în alte sisteme similare pentru a înțelege mai bine aceste structuri mai mari de praf, modul în care se formează și ce rol joacă.
După cum spune în concluzia lucrării, „Cu multe provocări tehnice, dacă nu chiar cele mai multe, acum înțelese și abordate, această capacitate ar trebui folosită la maximum, înainte de sfârșitul misiunii HST, pentru a stabili o moștenire a celor mai puternice imagini. sisteme de deșeuri exoplanetare cu prioritate ridicată ca fundament pentru investigațiile viitoare în știința sistemelor exoplanetare. "
