النجوم الأصغر لديها سحابة من الحطام المغبر تحيط بها ، تسمى القرص المحيطي. هذا القرص عبارة عن مادة متبقية من تكوين النجم ، وتتكون الكواكب من هذه المادة. لكن العلماء الذين يستخدمون هابل كانوا يدرسون بنية غبار ضخمة يبلغ عرضها حوالي 150 مليار ميل. يُطلق على هذا الهيكل المصور حديثًا اسم الحلقة الخارجية ، وهو أكبر بكثير من القرص المحيطي ، ويغلف الهيكل الشاسع النجم الشاب HR 4796A والقرص المحيطي الداخلي.
اكتشاف بنية غبار حول نجم صغير ليس جديدًا ، والنجم في هذه الورقة الجديدة من جلين شنايدر من جامعة أريزونا هو على الأرجح نظامنا الأفضل (والأفضل) للحطام من الكواكب الخارجية. لكن يبدو أن ورقة شنايدر ، إلى جانب التقاط هذا الهيكل الهائل الجديد للغبار ، قد كشفت عن بعض التفاعل بين أجسام النظام التي كانت مخفية في السابق.
استخدم Schneider جهاز Spectrograph لتصوير التلسكوب الفضائي (STIS) على هابل لدراسة النظام. كان القرص الداخلي للنظام معروفًا بالفعل ، ولكن دراسة الهيكل الأكبر كشفت عن المزيد من التعقيد.
من المحتمل أن يكون أصل هذا الهيكل الشاسع من الحطام المغبر تصادمًا بين الكواكب المشكلة حديثًا داخل الحلقة الداخلية الأصغر. ثم ضغط الضغط الخارجي من النجم HR 4769A على الغبار باتجاه الفضاء. النجم أكثر سطوعًا 23 مرة من شمسنا ، لذلك لديه الطاقة اللازمة لإرسال الغبار لمسافة كبيرة.
يصف بيان صحفي صادر عن وكالة ناسا هذا الهيكل الدائري الكبير بأنه "أنبوب داخلي على شكل دونات أصيب بشاحنة". يمتد في اتجاه واحد أكثر بكثير من الاتجاه الآخر ، ويبدو ممرودًا على جانب واحد. تقدم الورقة بضعة أسباب محتملة لهذا التمديد غير المتماثل.
يمكن أن تكون موجة القوس التي يسببها النجم المضيف السفر عبر الوسط النجمي. أو يمكن أن يكون تحت تأثير الجاذبية لرفيق النجم الثنائي (HR 4796B) ، وهو نجم قزم أحمر يقع على بعد 54 مليار ميل من النجم الأساسي.
"إن توزيع الغبار علامة منبهة عن مدى تفاعل النظام الداخلي الذي يحتوي على الحلقة ديناميكيًا" - جلين شنايدر ، جامعة أريزونا ، توكسون.
تشير الطبيعة غير المتكافئة للبنية الخارجية الشاسعة إلى تفاعلات معقدة بين جميع النجوم والكواكب في النظام. لقد اعتدنا على رؤية ضغط الإشعاع من النجم المضيف الذي يشكل الغاز والغبار في قرص نجمي ، لكن هذه الدراسة تقدم لنا مستوى جديدًا من التعقيد للمراعاة. وقد تؤدي دراسة هذا النظام إلى فتح نافذة جديدة حول كيفية تشكل الأنظمة الشمسية بمرور الوقت.
لا يمكننا أن نتعامل مع أنظمة الحطام خارج كوكب الأرض على أنها معزولة. قد يكون للتأثيرات البيئية ، مثل التفاعلات مع الوسط النجمي والقوى الناجمة عن الصحابة النجمية ، آثار طويلة المدى على تطور هذه الأنظمة. تخبرنا أوجه عدم التماثل الإجمالية لمجال الغبار الخارجي أن هناك الكثير من القوى العاملة (بخلاف ضغط إشعاع النجوم المضيفة فقط) التي تحرك المادة. لقد رأينا تأثيرات مثل هذه في عدد قليل من الأنظمة الأخرى ، ولكن هذه حالة نرى فيها مجموعة من الأشياء تحدث في وقت واحد "، كما أوضح شنايدر.
تقترح الورقة أن موقع الحلقات الصغيرة وسطوع الغبار داخل هيكل الغبار الأكبر يضع قيودًا على كتل ومدارات الكواكب داخل النظام ، حتى عندما لا يمكن رؤية الكواكب نفسها. لكن هذا سيتطلب المزيد من العمل لتحديده بأي خصوصية.
تمثل هذه الورقة تحسين وتطوير قدرات التصوير في هابل. يأمل مؤلف الورقة أن نفس الأساليب المستخدمة في هذه الدراسة يمكن استخدامها على أنظمة مماثلة أخرى لفهم هياكل الغبار الأكبر هذه بشكل أفضل ، وكيفية تكوينها ، والدور الذي تلعبه.
كما يقول في ختام الورقة ، "مع وجود العديد من التحديات التقنية ، إن لم يكن معظمها ، التي يتم فهمها ومعالجتها الآن ، يجب استخدام هذه القدرة على أكمل وجه ، قبل نهاية مهمة HST ، لإنشاء إرث من أقوى الصور نظم الحطام خارج كوكب الأرض ذات الأولوية العالية كأساس تمكيني للتحقيقات المستقبلية في علوم أنظمة الكواكب الخارجية. "
