Астрономы впервые смогли разглядеть в видимом свете загадочную гигантскую пылевую структуру, которая может быть следствием мощного столкновения небесных тел. Эта структура, получившая название «Кошачий хвост», простирается в молодой звездной системе Бета Живописца на расстояние до 1000 астрономических единиц, что составляет примерно 93 миллиарда миль.
Система Бета Живописца находится на удалении 63 световых лет от Земли в созвездии Живописца. Вокруг звезды вращается обширный диск из пыли и каменистых обломков. «Кошачий хвост» обнаружили в инфракрасных наблюдениях космического телескопа «Джеймс Уэбб», однако в более коротких волнах он оставался невидимым. Теперь новые снимки телескопа «Хаббл» вместе с данными наблюдений за более чем 14 лет помогли ученым изучить состав, геометрию и возможное происхождение этой структуры.
«Как ни странно, ранее эту особенность видели только с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», который улавливает инфракрасный свет, но на более коротких волнах она оставалась невидимой, и это долго ставило сообщество в тупик», — приводит SciTechDaily слова Арин Авсар, докторанта Университета Аризоны, возглавившей исследование. По ее словам, разгадка может крыться в самом составе пыли: «Кошачий хвост» почти целиком состоит из так называемого органического тугоплавкого материала с высоким содержанием углерода. Длинные цепочки атомов углерода поглощают видимый свет, поэтому выглядят довольно черными.
Наблюдения также указывают на то, что структура содержит микроскопические пылевые частицы с исключительно пористой, рыхлой структурой. Хотя размер этих частиц составляет всего около микрона, их внутреннее строение трудно объяснить обычными моделями планетных столкновений. «Как могут получаться настолько мелкие и при этом настолько пористые пылинки, как те, что мы видим здесь, никто толком не понимает, и отчасти поэтому мы и изучаем эту особенность», — отметила Авсар.
Возраст Беты Живописца составляет примерно 20 миллионов лет, что делает систему ценной лабораторией для изучения бурной среды, в которой формируются планеты. Ее пылевой диск содержит материал, оставшийся от образования планет, в том числе частицы, возникающие при столкновениях крупных объектов. «Считается, что «Кошачий хвост» — это последствия столкновения крупных тел, вроде Плутона», — пояснила Авсар. Такой удар мог разбросать огромные количества пыли, хотя точный процесс образования наблюдаемых частиц пока неясен.
Новые наблюдения изменили и представления о положении «Кошачьего хвоста» в пространстве. Сопоставив снимки «Хаббла» в видимом свете с инфракрасными данными «Уэбба» и компьютерным моделированием, исследователи уточнили трехмерную геометрию структуры. «Мы обнаружили, что вместо того, чтобы тянуться на 1000 астрономических единиц позади звезды, «Кошачий хвост» может простираться прямо вбок относительно нас, и третьего измерения у него нет», — сказала Авсар. Результаты работы опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.