Исследователи с нетерпением ждут возможности увидеть столкновение миров в действии с передовой космической обсерватории НАСА.
После того, как космический телескоп Джеймса Уэбба завершит период ввода в эксплуатацию и 12 июля выпустит свои первые рабочие изображения , обсерватория всерьез погрузится в науку. И одно из исследований первого года телескопа будет включать в себя крупный план странного района Бета Живописца .
Молодая звезда, находящаяся всего в 63 световых годах от нас, окружена пыльным диском, полным мусора, оставшегося после ее образования. Исследователи сообщили в пресс-релизе 2021 года, что это переполненное пространство, в котором находятся «по крайней мере две планеты [и] множество более мелких каменистых тел».(откроется в новой вкладке)о расследовании.
В то время как исследования имеют множество направлений, одним из ключевых аспектов является наблюдение за молодой планетарной системой, развивающейся по мере столкновения планетезималей (предшественников планет). Поскольку Beta Pictoris окутана пылью, исследователи будут использовать инфракрасный свет Webb, чтобы смотреть сквозь обломки и видеть, что происходит, в высоком разрешении.
У Уэбба будут десятилетия прошлой работы, включая наземные обсерватории и космические наблюдения с космического телескопа Хаббла . Из таких исследований мы знаем, что в Бета Живописца находятся как минимум две гигантские планеты , обе гораздо массивнее Юпитера. Исследователи также заметили первые известные экзокометы , или кометы за пределами нашей Солнечной системы, кружащиеся в облаке обломков.
Но диск обломков волнует исследователей, так как Уэбб сможет смотреть сквозь пыль, чтобы потенциально увидеть последствия столкновений астероидов, комет, планетезималей и других малых тел. В пресс-релизе говорится, что даже галька и валуны во внешнем диске обломков могут создавать достаточно пыли, чтобы Уэбб мог ее увидеть.
В рамках первого набора наблюдений Уэбба, известного как Цикл 1, запланированы два исследования. Группа под руководством Криса Старка, научного сотрудника Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде, будет использовать коронограф (устройство блокировки звезд) для наблюдения за обломками. диск подробнее.
Исследование направлено на то, чтобы ответить на ключевые вопросы о том, насколько эта система похожа на Млечный Путь . Например, команда Старка надеется проследить, как пыль и водяной лед из внешнего пояса облака обломков мигрируют во внутренние пределы.
Пыль также будет изучаться как средство обнаружения комет и астероидов, скрытых в густом облаке. Исследователи получат информацию о спектре или структуре элементов, обнаруженных в пыли, сосредоточившись на том, как теплая пыль рассеивает или переизлучает свет. Такая работа также будет иметь ключевое значение для сравнения Beta Pictoris с нашей солнечной системой путем изучения их относительного содержания газов и минералов.
Команда Старка создает модели Beta Pictoris в рамках исследований, возглавляемых Изабель Реболлидо, исследователем с докторской степенью в Научном институте космического телескопа (STScI), которая управляет планированием научных исследований Уэбба.
У команды уже есть модель, основанная на ряде данных прошлых миссий, охватывающих длины волн, включая радио, ближний инфракрасный, дальний инфракрасный и видимый свет. Как только Уэбб зафиксирует свои собственные исследования, команда добавит свою инфракрасную работу к старой модели, создавая вторую модель, в которой размещаются только данные Уэбба.
Команде любопытно, является ли свет, который наблюдает Уэбб, симметричным, или содержит «выпуклости» в данных, которые показывают накопление пыли в определенных областях Beta Pictoris.
«Уэбб гораздо более чувствителен, чем любой другой космический телескоп, и дает нам возможность искать эти доказательства, а также водяной пар там, где, как мы знаем, есть газ», — добавил Реболлидо в том же пресс-релизе.
Второе исследование под руководством астронома STScI Кристин Чен изучит пыль, оставленную столкновением планетезималей. Команда Чена заинтересована в том, чтобы узнать, как выглядят мельчайшие пылинки (будь то пушистые или компактные), а также каков может быть их состав.
«Пылинки — это «отпечатки пальцев» планетезималей, которые мы не можем видеть напрямую, и [зерна] могут рассказать нам о том, из чего состоят эти планетезимали и как они сформировались», — сказал Чен в пресс-релизе.