Нещодавні спостереження інфрачервоного космічного телескопа Джеймса Вебба виявили складні структурні утворення в уламковому диску, що оточує молоду зорю Бета Живописця. Ці результати, опубліковані в препринті на arXiv.org, роблять значний внесок у розуміння динаміки диска і потенційного впливу небесних зіткнень на його морфологію.
Бета Живописця, розташована на відстані 63 світлових років від Сонця, є однією з найбільш ретельно вивчених планетних систем. Її особливістю є перше в історії пряме фотографування її диска. Ця система характеризується двома уламковими дисками і двома планетами-гігантами, Beta Живописця b і Beta Живописця c, з масами приблизно 10 і 9 мас Юпітера і довжинами півосей орбіт 10 і 2,7 астрономічних одиниць відповідно.
Спостереження, проведені Ізабель Реболлідо та її колегами за допомогою інструментів NIRCam і MIRI телескопа Джеймса Вебба в грудні 2022 і березні 2023 року, відкрили раніше небачені структури диска. Зокрема, вони виявили “вилку” в північно-східному сегменті головного диска, нахилену під кутом 5,6 градуса. Ця вилка корелює з вторинним диском, що простягається на відстані до 340 астрономічних одиниць від зорі. Крім того, структура “котячого хвоста”, що виходить з вторинного диска і вигинається під кутом 45 градусів відносно головного диска, демонструє змінну поверхневу яскравість на своєму проміжку від 125 до 265 астрономічних одиниць від Бета Живописця. Крім того, у південно-західній та західній частинах диска спостерігається вузлувата туманність.
Дослідницька група пропонує модель, що пов’язує вторинний диск, туманність “котячий хвіст” і раніше виявлену концентрацію оксиду вуглецю всередині диска. Вторинний диск постулюється як такий, що утворився внаслідок давніх або поточних процесів утворення пилу. Натомість “котячий хвіст” і туманність пояснюються нещодавніми подіями утворення пилу, можливо, внаслідок зіткнення значних тіл приблизно 100-200 років тому. Вторинний диск переважно складається з пористих, багатих на органіку вогнетривких зерен, що мають вищу температуру, ніж основний диск.
Спостереження інфрачервоного космічного телескопа Джеймса Вебба за системою Бета Живописця дали ключове розуміння структурної складності уламкових дисків навколо молодих зір. Виявлення таких унікальних особливостей, як “котячий хвіст” і вузлувата туманність, а також моделювання їхнього формування знаменує собою значний прогрес у розумінні динаміки та еволюційних процесів таких небесних систем. Ці знахідки підкреслюють важливість зіткнень і пилоутворення у формуванні фізичних характеристик уламкових дисків, що сприяє ширшому розумінню еволюції планетних систем.