«Հաբլը» տեսանելի լույսի ներքո հայտնաբերել է Բետա Պիկտորիսի «Կատվի պոչը»

Արին Ավսարի՝ Արիզոնայի համալսարանի մոլորակագիտության ասպիրանտի ղեկավարած աստղագետների խումբն առաջին անգամ տեսանելի լույսի ներքո հայտնաբերել է Բետա Պիկտորիսի «Կատվի պոչը»։ Հետազոտողները ենթադրում են, որ թույլ տեսանելի փոշին կարող է լինել գաճաճ մոլորակների չափ մարմինների բախման մնացորդ։ Փոշու ենթադրյալ կազմն օգնում է գնահատել, թե ինչ չափի պետք է լինեին այդ մարմինները։

Բետա Պիկտորիսը մոտ 23 միլիոն տարեկան աստղ է՝ Երկրից շուրջ 63 լուսատարի հեռավորության վրա։ Այն շրջապատող փոշու և գազի սկավառակը Երկրից երևում է կողքից, և նրանում հայտնի երեք մոլորակ կա։

2024-ի գիտական հոդվածում «Կատվի պոչն» առաջին անգամ ներկայացվել է Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակի պատկերներում՝ որպես երկրորդային սկավառակի կորացած շարունակություն, որը շեղվում է հիմնական սկավառակի հարթությունից։ Գոյացությունը կարող է ձգվել մոտ 1 000 աստղագիտական միավոր․ մեկ աստղագիտական միավորը Երկրի և Արեգակի միջին հեռավորությունն է։

2026-ի ուսումնասիրության ընթացքում, որը հրապարակվել է The Astrophysical Journal Letters-ում, «Հաբլի» տիեզերական աստղադիտակի պատկերող սպեկտրոգրաֆով փնտրել են պոչից ցրված աստղային լույսը։ Վերլուծության մեջ համադրվել են 2012-ից 2025 թվականներին դիտարկումների վեց ժամանակահատվածներում ստացված տվյալները։

Վերլուծություն

Ինչպես կարող է գրեթե սև փոշին ճառագայթել

Երկու աստղադիտակները չափում են փոշուց եկող տարբեր ճառագայթում։ «Հաբլը» հայտնաբերում է մասնիկներից ցրված աստղային լույսը, իսկ «Ուեբի» միջին ինֆրակարմիր տիրույթի պատկերման սարքը՝ դրանց ինֆրակարմիր ջերմային ճառագայթումը։ Ցրված լույսի պայծառությունն ու գույնն ինֆրակարմիր դիտարկումների հետ համեմատելն օգնում է ճշգրտել մասնիկների կազմի, չափի և ծակոտկենության՝ դրանց ներսում դատարկ տարածության քանակի գնահատականները։

Ավսարն ասել է, որ խմբի եզրակացությամբ՝ փոշին գրեթե ամբողջությամբ կազմված է օրգանական հրակայուն նյութից՝ ածխածնով հարուստ պինդ նյութերից, որոնք պարունակում են ածխածնի ատոմների երկար շղթաներ։ Այդ շղթաները կլանում են տեսանելի լույսը՝ մասնիկները դարձնելով գրեթե սև։ Դրանով է բացատրվում, թե ինչու պոչը կարող է թույլ երևալ անդրադարձած աստղային լույսի ներքո, բայց հայտնաբերվել իր ջերմային ճառագայթմամբ։

Դիտարկումները նաև հիմք են տալիս եզրակացնելու, որ մասնիկները չափազանց ծակոտկեն են և մոտ մեկ միկրոն՝ մետրի մեկ միլիոներորդական մասը, չափ ունեն։ Արիզոնայի համալսարանի ներկայացմամբ՝ «Հաբլի» պատկերներում պոչն ավելի կարճ է երևում, քանի որ աստղից ավելի հեռու գտնվող մասնիկներն ավելի քիչ աստղային լույս են անդրադարձնում։

Պատկերների և մոդելավորման համադրությունը նաև փոխում է պոչի հնարավոր դիրքի մասին պատկերացումը։ Ավսարն ասել է, որ այն կարող է հիմնականում կողքի ձգվել երկնքում՝ գուցե փոքր-ինչ անցնելով աստղի հետևով, այլ ոչ թե դիտման ուղղությամբ խորանալ աստղի հետևում։

Վերլուծություն

Ենթադրյալ սկզբնական մարմինների գնահատումը

Ածխածնով հարուստ փոշու քանակը կարևոր է բախման վարկածի համար։ Հետազոտողների պնդմամբ՝ Պլուտոնի մակերևույթի ծածկույթների նման շերտերում օրգանական նյութը չափազանց քիչ է՝ պոչը գոյացնելու համար։ Որպես հավանական աղբյուր՝ նրանք մատնանշում են քայքայված մարմինների ներսի նյութը։

Գնահատելու համար, թե որքան օրգանական նյութ կարող էին պարունակել մարմինները, խումբն ուսումնասիրել է դրա պարունակությունը մոտակա միջաստղային նյութում՝ աստղերի միջև եղած գազում ու փոշում, ինչպես նաև 67P/Չուրյումով–Գերասիմենկո գիսաստղում։ Universe Today-ն ներկայացրել է, թե ինչպես են հետազոտողները, այդ սահմանափակումները հաշվի առնելով, հաշվարկել պոչի օրգանական մնացորդների գնահատված քանակն ապահովելու համար անհրաժեշտ զանգվածները։

Անհրաժեշտ զանգվածը մոտ մեկից երեք անգամ գերազանցում է Ցերերա գաճաճ մոլորակի զանգվածը։ Հետազոտողները զանգվածի և շառավղի գնահատված միջակայքը համեմատում են Պլուտոնի ուղեկից Քարոնի և Մակեմակե գաճաճ մոլորակի հետ։ Այս գնահատականները վերաբերում են առաջարկվող բախման համար անհրաժեշտ մարմիններին, ոչ թե պատկերներում անմիջապես տեսանելի մարմիններին։

Ծակոտկեն մասնիկներն ու շեղված լուսապսակը

Ավսարն ասել է, որ դեռ բացատրված չէ, թե ինչպես են այդքան փոքր մասնիկները դարձել այդքան ծակոտկեն։ Հետազոտության համահեղինակ, Արիզոնայի համալսարանի հետազոտող Քևին Վագները մեկ հնարավոր բացատրություն է առաջարկել․ բավական մեծ արագությամբ բախումների ժամանակ ածխածնի մասնիկները կարող էին գոլորշիանալ, ապա սառչելիս կրկին խտանալ՝ դառնալով ծակոտկեն մասնիկներ։

Ավսարը Բետա Պիկտորիսը դիտարկում է որպես երիտասարդ Արեգակնային համակարգն ուսումնասիրելու հնարավորություն։ Համալսարանի ներկայացմամբ՝ Կոյպերի գոտում, երբ այն մոտ 20 միլիոն տարեկան էր, կարող էին լինել Պլուտոնի չափ հարյուրավոր մարմիններ, որոնցից շատերը հետագայում հսկա մոլորակների ազդեցությամբ տեղաշարժվել կամ դուրս են շպրտվել համակարգից։

«Հաբլը» նաև հայտնաբերել է Բետա Պիկտորիսի արտաքին փոշե լուսապսակի ձևի շեղում․ մի կողմում այն կորանում է դեպի դուրս, մյուսում՝ դեպի ներս։ Հետազոտողները ենթադրում են, որ դա կարող է բացատրվել Բետա Պիկտորիս b-ի՝ Յուպիտերից մոտ տասն անգամ մեծ զանգվածով գազային հսկայի հետ փոխազդեցությամբ։ Հեղինակների խոսքով՝ բացատրությունը ստուգելու համար անհրաժեշտ է առանձին մոդելավորել ձգողականության ազդեցությամբ փոշու շարժումը։