„Coada Pisicii”: o urmă de coliziune cosmică, observată în lumină vizibilă la 63 de ani-lumină
La 63 de ani-lumină de Pământ, în constelația mică și slabă Pictorul, se află o structură neobișnuită care i-a nedumerit pe astronomi în ultimii doi ani. Poreclită „Coada Pisicii”, această trăsătură întunecată se întinde pe o distanță de aproximativ o mie de ori mai mare decât distanța medie dintre Pământ și Soare.
Structura a fost descoperită într-un disc de resturi cunoscut sub numele de Beta Pictoris, un alt sistem solar asemănător cu al nostru, dar mult mai tânăr, format acum doar câteva milioane de ani. Pentru prima dată, astronomii au surprins detalii necunoscute anterior ale Coadăi Pisicii în lumină vizibilă, folosind Telescopul Spațial Hubble. Echipa, condusă de cercetătorul planetar Arin Avsar de la Universitatea din Arizona, și-a publicat rezultatele în The Astrophysical Journal Letters.
Combinația dintre imaginile noi și cele anterioare, care acoperă o perioadă de peste 14 ani, oferă indicii despre locația și natura substructurii și întărește dovezile privind originea sa probabil violentă. „Coada Pisicii este considerată urmarea unei coliziuni între corpuri mari, ceva asemănător cu Pluto”, a declarat Avsar. El a explicat că structura fusese observată anterior doar cu Telescopul Spațial James Webb, care detectează lumina infraroșie, rămânând invizibilă la lungimi de undă mai scurte.
O compoziție carbonică explică invizibilitatea în lumină vizibilă
Potrivit cercetătorilor, Coada Pisicii a scăpat observațiilor în lumină vizibilă din cauza compoziției sale. „Este formată aproape în întregime din ceea ce numim material organic refractar, bogat în carbon. Aceste lanțuri lungi de atomi de carbon absorb lumina vizibilă, așa că sunt destul de negre”, a explicat Avsar.
Noile observații susțin și ideea că norul vast este alcătuit din grăunți de praf de dimensiunea micronilor, extrem de poroși. În termeni astronomici, structura ar putea avea o lungime de 1.000 de unități astronomice, o unitate astronomică reprezentând distanța medie dintre Pământ și Soare. „Nimeni nu înțelege cu adevărat cum se pot obține grăunți de praf atât de mici și atât de poroși precum cei pe care îi vedem aici, iar aceasta este parte din motivul pentru care studiem această structură”, a spus Avsar.
În ceea ce privește procesul care a transformat un corp planetar tânăr în astfel de grăunți, Avsar consideră că rămâne loc de speculație. Coautorul Kevin Wagner, cercetător postdoctoral la Observatorul Steward al Universității din Arizona, a sugerat o explicație: „Este posibil ca vitezele implicate în coliziuni să fi fost atât de mari încât grăunții de carbon s-au vaporizat, s-au transformat în gaz și apoi s-au recondensat pe măsură ce s-au răcit, devenind astfel atât de poroși.”
O structură posibil orientată lateral, nu în spatele stelei
Combinând datele de imagine ale lui Hubble cu datele infraroșii ale lui James Webb și aplicând modelări computerizate, echipa a obținut informații despre structura tridimensională a Coadăi Pisicii. Observațiile anterioare sugerau că structura pornea de la steaua Beta Pictoris, aflată în centrul discului de resturi, și se extindea departe în spațiu, estompându-se dincolo de disc.
„Descoperim că, în loc să se întindă pe 1.000 de unități astronomice în spatele stelei, Coada Pisicii s-ar putea extinde direct lateral față de noi, fără o a treia dimensiune. Este practic în același plan al cerului ca steaua și, posibil, se extinde puțin în spatele ei”, a declarat Avsar.
O deformare a haloului de praf, legată de o planetă gigantică
Folosind Hubble într-o configurație nouă, echipa a identificat și o trăsătură nouă a haloului de praf din jurul lui Beta Pictoris: o deformare neobișnuită, despre care cercetătorii cred că este probabil cauzată de interacțiunea discului cu una dintre cele trei planete ale sistemului, Beta Pic b, un gigant gazos cu o masă de aproximativ zece ori mai mare decât cea a lui Jupiter.
„Aceasta ne oferă o nouă linie de dovezi despre modul în care planetele gigantice influențează cometele prin forța lor gravitațională imensă. Este o dovadă a cât de mult influențează aceste planete masive praful și corpurile lor înghețate din jur, până la sute de unități astronomice”, a spus Avsar.
Potrivit cercetătorului, această observație oferă un alt indiciu despre procesele care au modelat probabil sistemul solar timpuriu. Când centura Kuiper avea doar 20 de milioane de ani, se crede că avea o densitate mult mai mare de corpuri, posibil sute de obiecte de dimensiunea lui Pluto. Într-un fel, planetele gigantice exterioare au „curățat” multe dintre aceste corpuri, perturbându-le orbitele sau eliminându-le complet din sistem.
