Необычная система Бета Живописца будет тщательно изучена, чтобы узнать, насколько она похожа на нашу собственную Солнечную систему.
Исследователи с нетерпением ждут возможности увидеть рождение миров в действии с передовой космической обсерваторией НАСА.
После того, как космический телескоп Джеймса Уэбба завершит период ввода в эксплуатацию и 12 июля выпустит свои первые рабочие изображения, обсерватория всерьёз погрузится в науку. И одно из исследований первого года работы телескопа будет включать в себя крупный план странной системы Бета Живописца (Beta Pictoris).
Молодая звезда, находящаяся всего в 63 световых годах от нас, окружена пыльным диском, полным мусора, оставшегося после её образования. В пресс-релизе 2021 года исследователи сообщали, что в этом переполненном пространстве находятся “по крайней мере две планеты и множество более мелких каменистых тел”.
В то время как исследования имеют множество направлений, одним из ключевых аспектов является наблюдение за молодой планетной системой, развивающейся по мере столкновения планетезималей (предшественников планет). Поскольку Бета Живописца окутана пылью, исследователи будут использовать инфракрасное зрение Уэбба, чтобы смотреть сквозь обломки и видеть, что происходит внутри, в высоком разрешении.
Из ряда предыдущих исследований мы знаем, что в системе Бета Живописца находятся как минимум две гигантские планеты, обе гораздо массивнее Юпитера. Исследователи также обнаружили там первые экзокометы, или кометы за пределами нашей Солнечной системы.
Благодаря своим сверхспособностям Уэбб сможет смотреть сквозь пыль, что позволит ему увидеть последствия столкновений астероидов, комет, планетезималей и других малых тел.
В рамках первого цикла наблюдений Уэбба, запланированы два исследования. Группа под руководством Криса Старка, научного сотрудника Центра космических полётов имени Годдарда НАСА в Мэриленде, будет использовать коронограф (устройство блокирующее свет звезды) для наблюдения за обломками.
Исследование направлено на то, чтобы ответить на ключевые вопросы о том, насколько эта система похожа на нашу Солнечную систему. Например, команда Старка надеется проследить, как пыль и водяной лёд из внешнего пояса облака обломков мигрируют во внутренние пределы системы.
Исследователи также будут искать кометы и астероиды, скрытые в густом облаке пыли. Учёные получат информацию о спектре или структуре элементов, обнаруженных в пыли, сосредоточившись на том, как тёплая пыль рассеивает или переизлучает свет. Такая работа также будет иметь ключевое значение для сравнения Бета Живописца с нашей Солнечной системой путём изучения относительного содержания в них газов и минералов.
Команда Старка создаёт модели Бета Живописца в рамках исследований, возглавляемых Изабель Реболлидо из Научного института 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 проведёт свои собственные исследования, команда добавит новые инфракрасные данные к старой модели, создав новую модель.
Второе исследование под руководством астронома Кристин Чен (STScI) позволит изучить пыль, оставшуюся после столкновения планетезималей. Команда Чен заинтересована в том, чтобы узнать, как выглядят мельчайшие пылинки, а также каков будет их состав.
Пылинки – это “отпечатки пальцев” планетезималей, которые могут рассказать нам о том, из чего состоят эти планетезимали и как они сформировались.
Например, исследователи будут стремиться узнать, богаты ли планетезимали льдом, как кометы, или они больше похожи на камень. Учёные также изучат странное асимметричное облако угарного газа на краю диска.
Одна из теорий заключается в том, что в результате столкновений пыль и газ из более крупных ледяных тел образовали это облако. Спектры Уэбба помогут исследователям построить сценарии, объясняющие его происхождение.