Прибор HARPS в обсерватории ESO Ла Силья в Чили был использован для проведения наиболее полной переписи комет вокруг другой звезды из когда-либо созданных. Группа французских астрономов изучила почти 500 отдельных комет, вращающихся вокруг звезды Бета Живописца, и обнаружила, что они принадлежат к двум разным семействам экзокомет: старые экзокометы, совершившие несколько проходов вблизи звезды, и более молодые экзокометы, которые, вероятно, возникли в результате недавнего распада. одного или нескольких крупных объектов. Новые результаты будут опубликованы в журнале Nature 23 октября 2014 года.
Бета Живописца - молодая звезда, расположенная примерно в 63 световых годах от Солнца. Ей всего около 20 миллионов лет, и она окружена огромным диском из вещества - очень активной молодой планетной системой, где газ и пыль образуются в результате испарения комет и столкновений астероидов.
Флавиен Кифер (IAP/CNRS/UPMC), ведущий автор нового исследования, устанавливает сцену: «Бета Живописца - очень интересная цель! такая молодая планетная система."
В течение почти 30 лет астрономы наблюдали тонкие изменения в свете Беты Живописца, которые, как считалось, были вызваны прохождением комет перед самой звездой. Кометы представляют собой небольшие тела размером в несколько километров, но они богаты льдом, который испаряется при приближении к своей звезде, образуя гигантские хвосты из газа и пыли, способные поглощать часть проходящего через них света. Тусклый свет экзокомет затмевается светом блестящей звезды, поэтому их нельзя увидеть напрямую с Земли.
Для изучения экзокомет Beta Pictoris группа проанализировала более 1000 наблюдений, полученных в период с 2003 по 2011 год с помощью прибора HARPS на 3,6-метровом телескопе ESO в обсерватории Ла Силья в Чили.
Исследователи отобрали образцы из 493 различных экзокомет. Некоторые экзокометы наблюдались несколько раз и в течение нескольких часов. Тщательный анализ обеспечил измерения скорости и размера газовых облаков. Некоторые орбитальные свойства каждой из этих экзокомет, такие как форма и ориентация орбиты, а также расстояние до звезды, также могут быть выведены..
Этот анализ нескольких сотен экзокомет в одной экзопланетной системе уникален. Он выявил присутствие двух различных семейств экзокомет: одного семейства старых экзокомет, чьи орбиты контролируются массивной планетой [1], и другого семейства, вероятно, возникшего в результате недавнего распада одного или нескольких более крупных объектов. Различные семейства комет также существуют в Солнечной системе.
Экзокометы первого семейства имеют разнообразные орбиты и проявляют довольно слабую активность с низкими темпами образования газа и пыли. Это говорит о том, что эти кометы исчерпали запасы льда во время своих многочисленных проходов вблизи Beta Pictoris [2].
Экзокометы второго семейства гораздо более активны и также находятся на почти одинаковых орбитах [3]. Это говорит о том, что все члены второго семейства имеют одно и то же происхождение: возможно, это разрушение более крупного объекта, фрагменты которого находятся на орбите, касающейся звезды Бета Живописца.
Флавиен Кифер заключает: «Впервые статистическое исследование определило физику и орбиты большого числа экзокомет. Эта работа дает замечательный взгляд на механизмы, которые работали в Солнечной системе сразу после ее появления. образование 4,5 миллиарда лет назад."
Примечания
[1] Гигантская планета Бета Живописца также была обнаружена на орбите примерно в миллиарде километров от звезды и изучена с использованием изображений высокого разрешения, полученных с помощью адаптивной оптики.
[2] Более того, орбиты этих комет (эксцентриситет и ориентация) точно такие же, как предсказано для комет, пойманных в орбитальный резонанс с массивной планетой. Свойства комет первого семейства показывают, что эта планета в резонансе должна находиться примерно в 700 миллионах километров от звезды - близко к тому месту, где была открыта планета Бета Живописца b.
[3] Это делает их похожими на кометы семейства Крейца в Солнечной системе или на фрагменты кометы Шумейкера-Леви 9, упавшей на Юпитер в июле 1994 года.