新しい画像は、近くの星の約74のエクソコメットを明らかにします – スカイと望遠鏡

天文学者は、74の新しい高解像度画像を取得しています エキソメタリベルト – 近くの星を囲む彗星のサイズの体のリング。この宝庫は、これまでのこれらのシステムの最大かつ最も詳細な画像のセットを表しており、科学者がベルトの大規模な特性と前例のない詳細で進化を調査できるようにします。

エキソコメットは、私たちの太陽以外のサイズの軌道星が少なくとも1キロメートルの氷の体です。それらは直接観察するには小さすぎますが、これらの体は時々互いに衝突し、大量のほこりや小石を放出します。彼らが流すエキソメットと破片は、私たちの太陽系のカイパーベルトに似たベルトに星を周回する傾向があり、それらのベルトは現代の望遠鏡の範囲内にあります。

新しい調査（近くの星の解決されたアルマおよびSMA観測と呼ばれる）では、天文学者はチリのアタカマの大ミリメートル/サブミリメーターアレイ（アルマ）を使用し、ハワイのサブミリメーターアレイ（SMA）を使用してこれらのほこり型ベルトを観察しました。新しい観察結果とアーカイブデータの再解析を組み合わせることにより、調査の理由により、エキソメーターディスクの十分に解決された画像の数が大幅に拡大しました。ルカ・マトラ（ダブリン、トリニティカレッジ）が率いるチームは これらの結果を公開しました 天文学と天体物理学。

74のサンプルはあまり聞こえないかもしれませんが、「今日で利用可能な最大のサンプルです」とチームメンバーのCarlos Del Burgo（スペインのララグナ大学）は言います。彼は、これらの画像を取得することは「大変な仕事だった」と指摘しています。

エキソメットの存在は、1984年、近くの星ベータピクトリス周辺で最初に推測されました。1995年に最初のエキソプラネットの発見のかなり前に。アイスを蒸発させます。

それでも、天文学者は、惑星の形成から残った破片のディスクが新生星の周りで一般的であることを知っていました。エキソメタリベルトは、星の暖かさの近くにいるときに簡単に蒸発する豊富な揮発性分子を含む破片ディスクの一種です。研究者は、惑星システムの約20％がエキソメートベルトを抱えていると推定しています。

しかし、何百ものエキソメーターディスクの存在が確認されていますが、内部構造を研究するのに十分な詳細で解決されたのはごくわずかです。 「これらのディスクで何が起こっているのかを統計的に分析できるのはこれが初めてです」と、新しい研究に関与していなかったイザベル・レボリド（スペインの欧州宇宙天文学センター）は言います。

これらのかすかなディスクとコールドディスクのイメージングは、比較的小さく、冷たく、かすかなオブジェクトであるため、重要な課題をもたらします。ただし、AlmaやSMAなどの天文台は、ラジオアンテナのアレイを備えたもので、このタスクにユニークに適しています。これらの天文台が検出する無線波長は、ディスク内の温かいほこりのかすかな輝きから来ています。さらに、いくつかの皿からのデータを組み合わせることにより、観測所はディスク構造で細かい詳細を作成できます。

ベルトとディスク

理由の年齢は、約1,000万年前の範囲であり、その中では、原始惑星段階が終了したばかりで、約10億年です。それは彼らをより古くします プロトプラネタリーディスク、惑星が合体すると考えられている星形成のガスとダストの残骸。 （太陽系は、恒星の放射がほぼすべてのほこりとガスのカイパーベルトを枯渇させ、残りの揮発性物質が固体物体に閉じ込められているときに、最も古い理由ディスクよりもさらに後の段階を表しています。）

新しく観察されたディスクは、システムの外側の領域にあり、ホストスターから10以上の天文学ユニット（AU）があります。 （参照のために、土星の軌道は9.5 Auで発売されます）。これらの距離では、温度は非常に寒く、-250〜 -150°Cの範囲であるため、水を含む揮発性物質は凍結のままです。それにもかかわらず、これらのディスクは静的ではなく、その中のボディは自分自身とシステム内の惑星の両方と重力で相互作用します。その結果、彗星は星に向かって、または外側に向かって細長い軌道に向かって投げつけることができます。

この再構築は、惑星系全体に質量と化学元素の分布に重要な役割を果たしている、と研究者は考えています。たとえば、このプロセスは方法にリンクできます 地球は外側の太陽系から水を得た。

新たな傾向

画像が彗星のベルトの構造に驚くべき多様性を明らかにしています。狭いリングの古典的なイメージに準拠している人もいますが、カイパーベルトと同様に、多くはかなり広いです。いくつかのシステムには複数のリングがあり、そのうちのいくつかは細長い形状で、検出されない惑星の存在を示唆しています。これらのより大きな世界の重力の影響は、ディスク内のほこりや小石の分布を形作る可能性があります。

エクソコメットベルトには、惑星形成ディスクよりも大幅に少ない質量が含まれていると考えられていますが、「これらのベルトは予想よりも大きい」とDel Burgo氏は言います。

理由のような大規模な研究の強さは、人口全体の傾向を明らかにする能力にあります。たとえば、研究者は、ディスクが年齢とともに進化し、質量と表面積の両方を失うことを確認しました。彼らはまた、ディスクがその中心星に近い場合、星の放射線がガスを分配し、ほこりを分解するため、より速く消える傾向があることを確認しました。チームはまた、ディスクは必ずしも年齢とともに薄くはないが、時間の経過とともに全体的にガスを保持しているように見えることを発見しました。

理由を扇動した研究者の一部は、Alma Surveyと呼ばれるフォローアッププログラムで既に機能しているため、Exokuiper Beltサブ構造（ARK）を解決するために、さらに高い解像度で18の追加システムをイメージし、これらの気体コンポーネントに特別な強調を課します。ディスク。これらの観察により、研究者は、彼らの内的構造とダイナミクス、または惑星がそれらを彫刻する可能性があることをよりよく見ることができると期待しています。

「これらの他のシステムを知っている」とデル・バーゴは、「太陽系の形成のより完全な解釈を得ることができる」と述べています。