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韋伯望遠鏡揭示小行星在鄰近恒星系統中的碰撞

小行星


韋伯望遠鏡揭示小行星在鄰近恒星系統中的碰撞


兩臺不同的太空望遠鏡拍攝了這顆名為貝塔星的恒星周圍同一區域相隔20年的快照 。科學家們推測，斯皮策太空望遠鏡2004年至2005年拍攝的圖像中看到的大量塵埃表明，到2023年詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝圖像時，小行星的碰撞已經基本清除 。圖片來源：Roberto Molar Candanosa/約翰斯·霍普金斯大學，Lynette Cook/美國國家航空航天局的Beta Pictoris概念藝術 。
據約翰霍普金斯大學：天文學家捕捉到了一張照片中的巨大小行星在圖神貝塔發生大規模碰撞的快照 ， 圖神貝塔是一個以其早期和動蕩的行星形成活動而聞名的鄰近恒星系統 。
這些觀測聚焦于塑造像我們這樣的恒星系統的動蕩過程，為我們提供了對行星形成原始階段的獨特一瞥 。
領導這項研究的約翰斯·霍普金斯大學天文學家Christine Chen說：“圖貝塔正處于類地行星區行星仍在通過巨型小行星碰撞形成的年齡，所以我們在這里看到的基本上是巖石行星和其他天體是如何實時形成的 ?！?。
這些見解將于今天在威斯康星州麥迪遜舉行的美國天文學會第244次會議上發表 。
陳的團隊通過將詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的新數據與斯皮策太空望遠鏡2004年和2005年的觀測結果進行比較，發現了圖神貝塔周圍塵埃顆粒發出的能量特征的顯著變化 。通過韋布的詳細測量，該團隊追蹤了斯皮策之前分析的確切區域內塵埃顆粒的成分和大小 。
科學家們將注意力集中在晶體硅酸鹽（通常在年輕恒星周圍以及地球和其他天體上發現的礦物）所釋放的熱量上 ， 沒有發現之前在2004-05年看到的顆粒的痕跡 。陳說，這表明大約20年前，小行星和其他物體之間發生了一次災難性的碰撞，將物體粉碎成比花粉或糖粉更小的細塵顆粒 。
“我們認為所有的塵埃都是我們最初在2004年和2005年的斯皮策數據中看到的，”陳說，他也是太空望遠鏡科學研究所的天文學家 。“根據韋布的新數據 ， 我們得到的最好的解釋是，事實上，我們目睹了小行星大小的大型天體之間罕見的災難性事件的后果，這標志著我們對這個恒星系統的理解發生了徹底的變化 ?！?br>陳說，新的數據表明，被系統中心恒星輻射向外散射的塵埃已無法探測到 。最初，恒星附近的塵埃被加熱并發出熱輻射，斯皮策儀器發現了這一點 ?，F在，在遠離恒星時冷卻的塵埃不再發出這些熱特征 。
當斯皮策望遠鏡收集到早期的數據時，科學家們認為 ， 隨著時間的推移，像小天體一樣的東西會不斷地攪動并補充灰塵 。但韋布的新觀測顯示 ， 塵埃消失了，沒有被替換 。陳說 ， 被揚起的灰塵大約是殺死恐龍的小行星的10萬倍大 。
βPictoris距離地球約63光年 ， 長期以來一直是天文學家關注的焦點，因為它的接近性和隨機過程，碰撞、太空風化和其他行星形成因素將決定系統的命運 。
與我們45億年前的太陽系相比，皮克圖貝塔星只有2000萬年的歷史 ， 正處于巨行星形成但類地行星可能仍在發展的關鍵時期 。它至少有兩個已知的氣態巨星，貝塔圖b和c，它們也會影響周圍的灰塵和碎片 。
約翰斯·霍普金斯大學天體物理學博士生、合著者卡丁·沃爾森說：“我們試圖將整個陸地和巨型行星形成過程置于背景中的問題是常見還是罕見，還有一個更基本的問題：像太陽系這樣的行星系有那么罕見嗎？” 。“我們基本上是想了解自己有多奇怪或普通 ?！?br>該團隊報告稱，這些新的見解還強調了韋布望遠鏡無與倫比的能力，可以揭示系外行星和恒星系統的復雜性 。它們為其他太陽系的結構如何與我們的相似提供了關鍵線索，并可能加深科學家對早期動蕩如何影響行星大氣層、含水量和其他宜居性關鍵方面的理解 。
“JWST的大多數發現都來自望遠鏡直接探測到的東西，”合著者、前約翰斯·霍普金斯大學天體物理學博士生Cicero Lu說 ?！霸谶@種情況下 ， 情況有點不同，因為我們的結果來自JWST沒有看到的 。”
其他作者包括約翰霍普金斯大學的柴毅偉和李；空間望遠鏡科學研究所的David R.Law、B.A.Sargent、G.C.Sloan、Julien H.Girard、Dean C.Hines、Marshall Perrin和Laurent Pueyo；約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的凱里·M·利斯；羅切斯特大學的Dan M.Watson；歐洲南方天文臺的Jens Kammerer；歐洲航天局的Isabel Rebollido；和美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的克里斯托弗·斯塔克 。