Pył, który łamie prawa fizyki

Mówimy o tzw. gorącym pyle — mikroskopijnych ziarnach przypominających dym, rozgrzanych do temperatury przekraczającej 500°C. Problem w tym, że taki pył znajduje się tak blisko swojej gwiazdy, iż zgodnie z modelami fizycznymi nie ma prawa przetrwać dłużej niż bardzo krótki czas. A jednak astronomowie obserwują go w dużych ilościach.

Reklama

– Jeśli widzimy tak dużo pyłu, musi on być stale uzupełniany albo istnieje mechanizm, który w jakiś sposób go „chroni” – tłumaczy Thomas Stuber, główny autor badania.

Nieoczekiwany gość w układzie

Zespół badaczy przez kilka lat obserwował Kappa Tucanae A za pomocą interferometrii — techniki łączącej sygnały z wielu teleskopów w jeden „superinstrument”. Celem było śledzenie zachowania pyłu w czasie. Zamiast tego naukowcy natknęli się na coś zupełnie nieoczekiwanego.

Okazało się, że wokół gwiazdy krąży druga gwiazda towarzysząca, poruszająca się po niezwykle wydłużonej, eliptycznej orbicie. W pewnym momencie zbliża się ona do gwiazdy głównej na odległość zaledwie 0,3 jednostki astronomicznej — bliżej niż jakakolwiek planeta w naszym Układzie Słonecznym zbliża się do Słońca. Co najważniejsze: przelatuje dokładnie przez obszar, w którym występuje gorący pył.

– Nie ma praktycznie żadnej możliwości, żeby ta gwiazda nie miała związku z powstawaniem tego pyłu – mówi Steve Ertel, współautor badania. – Musi z nim dynamicznie oddziaływać.

Reklama

Naturalne laboratorium kosmiczne

To odkrycie zmienia Kappa Tucanae A z astronomicznej ciekawostki w unikalne laboratorium badawcze. Dzięki obecności gwiazdy towarzyszącej naukowcy mogą teraz testować różne hipotezy:

  • czy pył jest stale uzupełniany przez komety rozrywane grawitacją,
  • czy naładowane cząstki są „więzione” przez pola magnetyczne,
  • czy też w tak ekstremalnych warunkach działa zupełnie nieznana fizyka.

Co więcej, podobne gwiazdy towarzyszące mogą istnieć także w innych układach z gorącym pyłem — po prostu dotąd ich nie zauważono.

Dlaczego to ważne dla poszukiwań drugiej Ziemi?

Gorący pył kosmiczny to nie tylko akademicka zagadka. Stanowi on realny problem dla przyszłych misji kosmicznych, takich jak planowane przez NASA Habitable Worlds Observatory, które ma szukać planet podobnych do Ziemi.

Pył rozprasza światło gwiazdy i powoduje tzw. „przeciek koronograficzny”, który może skutecznie maskować sygnały planet. Zrozumienie, skąd bierze się ten pył i jak się zachowuje, będzie kluczowe dla przyszłych odkryć.

Mała gwiazda, wielka odpowiedź?

Choć Kappa Tucanae A była obserwowana wielokrotnie w przeszłości, nikt nie spodziewał się odkrycia gwiazdy towarzyszącej. To pokazuje, jak wiele wciąż nie wiemy — i jak pojedyncze odkrycie może otworzyć zupełnie nowe kierunki badań.

– To właśnie czyni ten system tak ekscytującym – podsumowuje Stuber. – Nagle mamy wyjątkową okazję, by zbliżyć się do rozwiązania jednej z najbardziej uporczywych zagadek współczesnej astronomii.

A być może przy okazji — zrobić kolejny krok w stronę odnalezienia światów podobnych do naszego.

Źródło: University of Arizona