A NASA James Webb űrteleszkópja egy közeli vörös törpecsillagot körülvevő porkorong belső működését örökítette meg. Ez az első alkalom, hogy ezt a már ismert porkorongot a Webb által használt infravörös hullámhosszakon tanulmányozták. A megfigyelések a korong összetételének meghatározásában is segítenek.

A vizsgált objektum az AU Microscopii vagy röviden AU Mic, 32 fényévnyire található a déli égbolton megfigyelhető Microscopium csillagképben, és két ismert bolygója van, amelyeket más teleszkópokkal fedeztek fel. Kb. 23 millió éves, ami azt jelenti, hogy bolygóinak kialakulása már véget ért, mivel ez a folyamat általában kevesebb mint 10 millió évig tart. A poros törmelékkorong a megmaradt planetezimálok ütközéseinek eredményeként jött létre. Ez a Naprendszerünkben található por nagyobb tömegű megfelelője, amely az állatövi fényként ismert jelenséget hozza létre.

„Egy törmelékkorong folyamatosan feltöltődik a planetezimálok ütközésével. Tanulmányozásuk egyedülálló lehetőséget teremt, hogy betekintést nyerjünk a rendszer közelmúltbeli dinamikus történetébe” – mondta Kellen Lawson, a NASA Goddard Space Flight Center munkatársa, a tanulmány vezető szerzője és az AU Mic-et tanulmányozó kutatócsoport tagja.

„Ez a rendszer azon kevesek egyike, amelyekben egy fiatal csillag körül ismert exobolygók keringenek, és olyan törmelékkorong veszi körül, amely elég közeli és elég fényes ahhoz, hogy Webb egyedülállóan erős műszereivel átfogóan tanulmányozhassuk” – nyilatkozta Josh Schlieder, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának munkatársa, a megfigyelési program vezető kutatója és a tanulmány társszerzője.

A kutatócsoport a Webb közeli infravörös kameráját (NIRCam) használta az AU Mic tanulmányozására. A NIRCam koronográfja segítségével kitakarták a központi csillag intenzív fényét, és így a csillaghoz nagyon közeli régiót tudták tanulmányozni. A NIRCam felvételei lehetővé tették a kutatók számára, hogy a csillagtól már 5 csillagászati egység (740 millió km) távolságban nyomon kövessék a korongot, ami a Naprendszerünkben a Jupiter pályájának megfelelője.

Az AU Mic körüli törmelékkorongról készült képek, amelyeket Webb közeli infravörös kamerája (NIRCam) készített 3,56 (felső kép) és 4,44 (alsó kép) mikrométer hullámhosszakon. A kb. 60 csillagászati egység (9 millárd km) átmérőjű korongnak a kutatócsoport már a csillaghoz közeli, 5 csillagászati egység (740 millió km) távolságban levő részét tudta tanulmányozni.

„Az adatok messze felülmúlták a várakozásokat, részletesebb és világosabb volt, mint amire számítottunk. A vártnál közelebb észleltük a korongot. Reméljük, hogy ahogy mélyebbre ásunk az adatokban, még újabb meglepetések várnak ránk.” – mondta Schlieder.

A megfigyelési program során 3,56 és 4,44 mikron hullámhosszakon készítettek képeket. A kutatócsoport azt találta, hogy a korong fényesebb a rövidebb hullámhosszon, azaz „kékebb”, ami nagy valószínűséggel azt jelenti, hogy sok finom port tartalmaz, ami rövidebb hullámhosszakon jobban szóródik. Ez összhangban van a korábbi tanulmányok eredményeivel, amelyek szerint az AU Mic sugárnyomása, a nagyobb tömegű csillagokkal ellentétben, nem elég erős ahhoz, hogy finom port kifújja a korongból.

Bár már pusztán a korong észlelése is jelentős eredmény, a kutatócsoport végső célja az, hogy távoli pályán keressenek óriásbolygókat, a Jupiterhez, a Szaturnuszhoz vagy a Naprendszerünk jégóriásaihoz hasonlóan. Az ilyen világokat nagyon nehéz észlelni a távoli csillagok körül akár tranzit-, akár radiálissebesség-módszereket használnak.

„Ez az első alkalom, hogy ténylegesen lehetőségünk van olyan távoli pályájú bolygók közvetlen megfigyelésére, amelyeknek tömege lényegesen kisebb, mint a Jupiter és a Szaturnusz. Ez egy új, feltáratlan terület a kis tömegű csillagok körüli közvetlen képalkotás szempontjából” – magyarázta Lawson.

Az eredményeket az Amerikai Csillagászati Társaság 241. ülésén tartott sajtótájékoztatón mutatják be.

Forrás: https://webbtelescope.org