Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил структуру «кошачьего хвоста» у звезды Бета Живописца
Бета Живописца (сокращенно β Pictoris или β Pic) — вторая по яркости звезда в созвездии Живописца. Она расположена в 63,4 световых годах (19,4 пк) от Солнечной системы и в 1,75 раза массивнее и в 8,7 раз ярче, чем Солнце.
Система Бета Живописца очень молода, ей всего 20-26 миллионов лет, хотя она уже находится на эволюционной стадии звезды главной последовательности. Бета Живописца производит больше инфракрасного излучения, чем другие звезды ее типа, что может указывать на обилие пыли в окрестностях звезды
Теперь международная группа астрономов направила космический телескоп Джеймс Уэбб в сторону Беты Живописца обнаружила новую особенность — тонкий «кошачий хвост» газа, простирающийся от осколочного диска различных обломков и пыли. Ученые никогда не видели ничего подобного, и без Уэбба это было бы невозможно увидеть.
Предыдущее исследование с помощью наземных обсерваторий и космического телескопа Хаббл выявило два отдельных диска обломков, более слабый из которых был обнаружен Хабблом в 2006 году.
Молодая, бурная система, насыщенная пылью и газом, является идеальным применением телескопа Уэбба, который может видеть глубже в инфракрасном диапазоне, чем Хаббл или любой наземный телескоп.
Команда астрономов под руководством Изабель Реболлидо из Испанского астробиологического центра использовала NIRCam Уэбба (камеру ближнего инфракрасного диапазона) и MIRI (прибор среднего инфракрасного диапазона) для наблюдения за Beta Pictoris.
На изображении основной диск обломков заблокирован, чтобы показать детали вторичного диска. С правой стороны можно заметить вышеупомянутую структуру «кошачьего хвоста», уходящую в пустоту.
Белая линия проходит над оранжевым основным диском обломков и обозначается как «плоскость основного диска». Тонкий сине-зеленый диск наклонен примерно на пять градусов против часовой стрелки относительно оранжевого основного диска и выделен сине-зеленой линией с надписью «расширенный вторичный диск». Часть серого материала, сгруппированная ближе к центру, образует изогнутую структуру в правом верхнем углу, отмеченную желтой линией с надписью «кошачий хвост».
Масштабная линейка показывает, что диски Beta Pic простираются на сотни астрономических единиц (а.е.), где одна а.е. — это среднее расстояние от Земли до Солнца. (В солнечной системе Нептун вращается на расстоянии 30 а.е. от Солнца.)
Астрономы никогда не видели подобной структуры, поэтому невозможно с полной уверенностью сказать, как она образовалась. Однако команда, стоящая за этим исследованием, использовала компьютерное моделирование, чтобы разработать гипотезу, которая соответствует имеющимся данным.
Все начинается с катастрофического события, такого как столкновение двух крупных астероидов или комет. По мере расширения обломков большая их часть продолжает двигаться по той же орбитальной траектории, что и сталкивающиеся объекты.
Однако солнечный ветер звезды выталкивает самый легкий и «пушистый» материал от орбитальной плоскости, образуя извилистый хвост, видимый на изображении.
Хвост даже не появляется в данных NIRCam, что делает его фактически невидимым для большинства инструментов. Это говорит о том, что два диска состоят из разных материалов.
Прибор MIRI более чувствителен к длинным волнам, что позволяет ему видеть сквозь облака пыли и обнаруживать даже небольшие повышения температуры. Вторичный диск, вероятно, богат более темными материалами, которые не заметны в визуальном спектре. Однако они ярко светятся в инфракрасном диапазоне.
Данные Уэбба показывают, что хвост неожиданно теплый. «MIRI ясно показал нам, что материал вторичного диска и кошачьего хвоста горячее, чем основной диск», — говорит соавтор исследования Кристофер Старк из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.
Эти наблюдения показывают, что Beta Pictoris даже более активна, чем считалось ранее. По оценкам команды, событие, породившее хвост, могло произойти в прошлом столетии, поэтому ученым повезло, что у них есть правильный инструмент в нужное время, чтобы увидеть его.