Pył przenika wszędzie, zwłaszcza jego wiele wokół młodych gwiazd. Ale jeśli chodzi o obecność pyłu w przestrzeni międzyplanetarnej wokół dojrzałych gwiazd, takich jak Słońce, okazuje się, że zapewniają one najlepsze warunki do poszukiwania i bezpośredniej obserwacji egzoplanet.
„Pył jest patykiem na obu końcach, jeśli chodzi o obserwowanie odległych planet” - mówi Brtran Mennesson z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. „Obecność pyłu może wskazywać na obecność planet, ale zbyt dużo kurzu może nie pozwolić na ich obserwację”.
Za pomocą interferometru Keck (wcześniej projekt NASA) wraz z dwoma bliźniaczymi 10-metrowymi teleskopami do obserwacji optycznych w podczerwieni zainstalowanymi w Obserwatorium Keck, które znajduje się na szczycie Mauna Kea na Hawajach w latach 2008-2011. pozwolono studiować gwiazdy podobne do 50C i stwierdzono, że około połowa z nich ma niski poziom ciepłego pyłu. Wyniki tego badania, jak również implikacje dla odkrywania obcych światów, zostaną opublikowane w publikacji online Astrophysical Journal 8 grudnia.
Dwa 10-metrowe bliźniacze teleskopy zainstalowane w Obserwatorium Keck
Obecnie wiele egzoplanet można obserwować bezpośrednio z obserwatoriów naziemnych i kosmicznych, ale te egzoplanety mają zimne orbity, które są daleko od gwiazdy macierzystej. Wykorzystanie kombinacji zaawansowanych instrumentów i nowoczesnych technik przetwarzania obrazu może zablokować odblask gwiazdy docelowej (którą egzoplaneta mogłaby w innym przypadku ukryć przed naszym widokiem) i odkryć nowe obce światy (wielkie gazowe olbrzymy). Jednakże, aby zobaczyć małe skaliste światy wewnątrz nadającej się do zamieszkania strefy gwiazd, musi nastąpić kolejny technologiczny przełom, aby te zwarte światy zostały rozpoznane. Po osiągnięciu tego celu astronomowie będą mogli bezpośrednio obserwować małe „mieszkalne” egzoplanety.
„Jeśli nie zablokujemy blasku gwiazdy, będziemy oślepieni i nie będziemy w stanie odróżnić planet” - powiedział współautor Raphael Millan-Gabe z California Institute of Technology z Pasadeny, który często współpracuje z NASA w celu wizualizacji egzoplanet.
Strefa nadająca się do zamieszkania wokół gwiazdy to region, w którym woda może pozostać w postaci płynnej (jeśli istnieje) na powierzchni małego skalistego świata. Jednocześnie temperatura tego świata powinna być „niezbyt gorąca”, ale także „niezbyt zimna”. Dlatego region ten jest często nazywany „strefą Złotowłosej”. Ziemia znajduje się w centrum strefy Złotowłosej naszej gwiazdy i jest jedyną znaną planetą we Wszechświecie, która ma życie. Dlatego płynna woda jest krytycznym warunkiem ewolucji życia w formie, w której ją znamy.
Ale starając się lepiej zrozumieć nadające się do zamieszkania strefy wokół innych gwiazd, ciepły pył może być poważną przeszkodą. Podczas gdy jego obecność może być budulcem dla skalistych światów, sam pył może odbijać światło od tych egzoplanet, zwiększając w ten sposób złożoność ich bezpośredniej obserwacji.
Materiał „płynie” z zimniejszych pasów kurzu do ciepłego pasa.
Wykorzystując dane z interferometru Kecka, naukowcy odkryli, że gwiazdy, takie jak Słońce, mają pasy zimnego pyłu w swoich odległych regionach, ale poza tym mają również pasy ciepłego pyłu w swoich obszarach mieszkalnych. Z drugiej strony, jeśli gwiazda nie ma zimnego pasa pyłu, to nie ma ciepłego pasa. Po raz pierwszy taki wzór został określony. Tak więc gwiazdy bez zimnego pasa pyłu mają mniej ciepłego pyłu, a zatem są najlepszymi kandydatami do poszukiwania światów pozaziemskich.
„Chcemy uniknąć poszukiwania planet, które są„ zakopane w pyle ”- powiedział Mennesson. „Kurz świeci w podczerwieni i odbija widzialne światło gwiazd, więc blokuje światło planety”.
Ten wzór wyjaśnia również, dlaczego wszystkie dojrzałe układy gwiazdowe mają pas z ciepłym pyłem. Pyliste środowisko międzyplanetarne otaczające młode gwiazdy jest zmieszane - pozostałości formowania się planet, samych planet, komet i asteroid wznoszą dużo pyłu. Ale w dojrzałych systemach gwiezdnych, takich jak nasz układ słoneczny, ten ciepły pył osiada i tworzy planety na stabilnych orbitach. Naukowcy odkryli zatem dynamiczne połączenie między zewnętrznym (schłodzonym) a wewnętrznym (ciepłym) pasem pyłu wokół dojrzałych gwiazd.
„Zewnętrzny pas w jakiś sposób przenosi materiał na wewnętrzny ciepły pas” - powiedział Jeff Bryden z Jet Propulsion Laboratory i współautor badania. „Ten transfer materii można wytłumaczyć płynnym przejściem substancji z zewnętrznych granic do wnętrza lub kosztem większej liczby komet”.
