KOSMOSEKRIMINALISTIKA ⟩ Webbi teleskoop jäädvustas tohutu avarii meie «lähedal» ühes verinoores maailmas

Seda, kuidas see kauge kosmiline katastroof välja nägi, pol meil aimu – alles on vaid jäljed sellest, kadunud jäljed. Foto: Marek Strandberg Dall-E tehisaru abil

Värsked vaatlused näitavad, kuidas massiivsete asteroidide kokkupõrge võib kujundada planeetide teket. Astronoomid on jäädvustanud tõenäolise hiiglaslike asteroidide kokkupõrke hetke Beta Pictorises, noores ja planeetide moodustumise poolest aktiivses piirkonnas olevas tähesüsteemis.

Need vaatlused tõstavad esile tormilised protsessid, mis kujundavad tähesüsteeme, pakkudes ainulaadset sissevaadet planeetide moodustumise algusjärku.

«Beta Pictoris on sellises vanuses, kus planeetide moodustumine Maa-tüüpi planeetide vööndis jätkub hiiglaslike asteroidide kokkupõrgete kaudu. Seega võime siin reaalajas näha, kuidas kivised planeedid ja muud taevakehad moodustuvad, » ütles Johns Hopkinsi Ülikooli astronoom ja uurimistöö juht Christine Chen.

Tulemusi esitleti 244. Ameerika Astronoomiaühingu koosolekul Madisonis, Wisconsinis. 

Cheni meeskond märkas James Webbi kosmoseteleskoobi andmete ja Spitzeri kosmoseteleskoobi 2004. ja 2005. aasta vaatluste võrdlemisel olulisi muutusi Beta Pictorise ümber olevate tolmukogumite energiaprofiilides – kindlat nähtust iseloomustavates unikaalsetes ja tuvastatavates energiamustrites. Webbi üksikasjalike mõõtmiste abil jälgis meeskond tolmuosakeste koostist ja suurust täpselt samas piirkonnas, mida Spitzer oli varem analüüsinud.

«Fokusseerides soojusele, mida kiirgavad kristalsed silikaadid – mineraalid, mida leidub noorte tähtede ümber ning Maal ja teistel taevakehadel –, ei leidnud teadlased mingeid jälgi osakestest, mida oldi 2004–2005 aastatel nähtud. See viitab sellele, et umbes 20 aastat tagasi toimus murranguline kokkupõrge asteroidide ja muude objektide vahel, purustades kehad peeneks tolmuks, mis on peenem kui õietolm või tuhksuhkur, » ütles Chen.

«Me arvame, et kogu see tolm oligi see, mida me algselt nägime Spitzeri andmetes aastatel 2004 ja 2005, » ütles Chen, kes on ka kosmoseteleskoopide teadusinstituudi astronoom. «Webbi uute andmetega on parim selgitus see, et tegelikult tunnistame me harvaesineva, murrangulise sündmuse tagajärgi suurte asteroidisuuruste kehade vahel, mis tähistab meie arusaama täielikku muutust sellest tähesüsteemist. »

«Uued andmed viitavad sellele, et süsteemi keskse tähe kiirguse poolt väljapoole hajutatud tolm ei ole enam tuvastatav, » ütles Chen. «Esialgu kuumutati tähe lähedal olev tolm üles, millest tulenevalt kiirgus termilist radiatsiooni, mille Spitzeri instrumendid tuvastasid. Nüüd ei kiirga tolm enam neid termilisi signaale, sest tähe juurest kaugemale liikudes see jahtus. »

Kui Spitzer varasemaid andmeid kogus, eeldasid teadlased, et väikeste kehade hõõrdumise ja lagunemise kaudu seguneb ja täieneb tolm konstantselt. Kuid Webbi uued vaatlused näitavad, et tolm kadus ja seda ei asendatud. Cheni sõnul on tolmu hulk, mis üles keerutati, umbes 100 000 korda suurem kui dinosaurused hävitanud asteroidi suurus.

Beta Pictoris, mis asub Maast umbes 63 valgusaasta kaugusel, on pikka aega olnud astronoomide vaatluse all oma läheduse ja juhuslike protsesside tõttu, kus kokkupõrked, kosmose ilmastik ja muud planeetide moodustumise tegurid määravad süsteemi saatuse.

Olles vaid 20 miljonit aastat vana – võrreldes meie 4,5 miljardi aasta vanuse Päikesesüsteemiga – on Beta Pictoris kriitilises vanuses, kus hiiglaslikud planeedid on moodustunud, kuid Maa-tüüpi planeedid võivad veel areneda. Seal on vähemalt kaks teadaolevat gaasihiiglast, Beta Pic b ja c, mis mõjutavad ka ümbritsevat tolmu ja prahti.

«Küsimus, mida püüame konteksti asetada, on see, kas kogu Maa-tüüpi ja hiiglaslike planeetide moodustumise protsess on tavaline või haruldane, ja veelgi põhilisem küsimus: kas planeedisüsteemid nagu Päikesesüsteem on haruldased? » ütles kaasautor Kadin Worthen, Johns Hopkinsi ülikooli astrofüüsika doktorant. «Me püüame sisuliselt mõista, kui erilised me oleme.»

Uued teadmised rõhutavad ka Webbi teleskoobi võimet paljastada eksoplaneetide – planeetide, mis tiirlevad Päikese asemel mõne teise taevakeha ümber – ja tähesüsteemide keerukusi, teatab meeskond. Nad pakuvad olulisi vihjeid selle kohta, kuidas teiste päikesesüsteemide ehitus meie omale sarnaneb, ning süvendavad tõenäoliselt teadlaste arusaama sellest, kuidas väga ammused asjad mõjutavad planeetide atmosfääre, veesisaldust ja muid elukõlblikkuse võtmeaspekte.

«Enamik James Webbi kosmoseteleskoobi avastusi tuleneb asjadest, mida teleskoop on otseselt tuvastanud, » ütles kaasautor Cicero Lu, endine Johns Hopkinsi astrofüüsika doktorant. «Antud juhul on lugu natuke teistsugune, sest meie tulemused tulenevad sellest, mida teleskoop ei näinud. »

Allikas: Phys.org