«Джеймс Уэбб» заметил крупное столкновение астероидов в диске Беты Живописца

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил в диске у молодой звезды Бета Живописца пропажу двух популяций пыли, наблюдавшихся ранее. Это говорит о том, что 20–30 лет назад в системе произошло крупное столкновение астероидов, породившее облако пыли, которое затем рассеялось. Работа была представлена на 244-й конференции Американского астрономического общества (AAS), а кратко о ней рассказывается на сайте Университета Джонса Хопкинса.

Молодые звездные системы с околозвездными дисками в окрестностях Солнца представляют собой важные объекты в экзопланетологии, так как позволяют проверить модели эволюции подобных дисков и процессов роста и формирования планет в них. Одной из таких систем является Бета Живописца, где вокруг молодой (двадцать миллионов лет) звезды, которая в два раза тяжелее Солнца, наблюдается обширный обломочный диск из двух вложенных друг в друга компонентов. В диске находятся два экзогиганта с массами в несколько масс Юпитера, которые доступны для прямых наблюдений.

Группа астрономов во главе с Кристин Чен (Christine Chen) из Университета Джонса Хопкинса сообщила, что наблюдала последствия потенциального столкновения астероидов в диске вокруг Беты Живописца. Ученые анализировали данные наблюдений космических инфракрасных телескопов «Спитцер» и «Джеймс Уэбб».

Данные наблюдений «Спитцера» за 2004–2005 год показывали, что в диске есть несколько популяций пылевых зерен, а данные наблюдений «Джеймса Уэбба» за 2023 год выявили пропажу двух популяций пыли: горячей компоненты и холодной и очень мелкой форстеритовой пыли.

Подобную динамику можно объяснить следующими образом. В диске инициируется процесс генерации облака из пылинок разных размеров, аналогичное тому, которое может сформироваться при полном разрушении крупного астероида в Солнечной системе. Столкновение двух тел произошло глубоко в зоне землеподобных планет. Мелкая пыль больше крупной подвержена влиянию давления со стороны излучения звезды и будет выдуваться прочь, в то время как крупная останется на орбите, кроме того, с течением времени пыль остыла, перестав генерировать тепловое излучение. Такое событие может произойти в масштабах ста лет, так как существует ограничение на время жизни угарного газа, наблюдавшегося ранее в диске при помощи телескопа ALMA, ориентировочно, оно имело место 20–30 лет назад. Мелкая пыль в ходе транспорта прочь от звезды могла взаимодействовать с экзогигантами, возможно это событие столкновения имеет отношение к ранее обнаруженным в диске структурам.

Ранее астрономы обнаружили экзокометы в диске у Беты Живописца.