ウェッブ望遠鏡、若い恒星系で火星サイズの天体の衝突の兆候を発見

サイエンスデイリーによると、天文学者たちはNASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使い、激しい衝突が起きているように見える若い恒星系を調査している。チームの発見は10月1日にアストロフィジカル・ジャーナルに掲載された。コロラド州ボルダーのスペース・サイエンス・インスティテュートのケイト・スーが天文学者チームを率いた。

この研究は、極端なデブリ円盤として知られる系を調べた。これらは恒星の近く、おおむね私たちの太陽系で岩石惑星が公転するのと同じ領域に、例外的に大量の温かい塵を含んでいる。NASAの退役したスピッツァー宇宙望遠鏡がこの分類を特定した。研究者たちはそのような円盤21個のサンプルを集めた。5個はスピッツァーのアーカイブ観測から得られ、16個はウェッブで研究された。ウェッブのサンプルのうち、12個の円盤は新たに観測され、4個はスピッツァーが以前に調べた系の追観測だった。

「私たちが極端なデブリ円盤と呼ぶこのサブクラスを真に理解するのに十分な数の系を集めたのは今回が初めてです」とスーは述べた。「ウェッブ以前は、限られた情報しかありませんでした。それらが奇妙で、ベガやフォーマルハウトのように私たちが知っている典型的な冷たいデブリ円盤とは非常に異なることは分かっていました」とスーは述べた。スーは、より多くのデータがあれば、研究者たちはこれらの円盤が惑星形成と進化にとって何を意味するのかを突き止められると述べた。

サイエンスデイリーによると、研究者たちは極端なデブリ円盤の3つの決定的な特徴を確認した。それらの塵の粒子は、原始惑星系円盤やより典型的なデブリ円盤で見られるものより小さく、異常に高濃度の温かい塵を含み、明るさが時間とともに不規則に変化する。ウェッブとスピッツァーは中間赤外線スペクトルを通じてこれらの特徴を明らかにした。

サイエンスデイリーによると、研究者たちは円盤に存在する鉱物を調べ、系をシリカに富む円盤とシリカに乏しい円盤という2つの大きなグループに分けた。地球上では、黒曜石のような火山ガラスはシリカに富む物質の例であり、シリカに乏しい鉱物フォルステライトはハワイの特定の浜辺で緑色の砂粒として見ることができる。

サイエンスデイリーによると、理論モデルは極端なデブリ円盤が比較的よくあるはずだと示唆しているが、観測結果は異なる話を伝えている。これまでに集められたデータに基づき、科学者たちは若い恒星のうち約1％だけがこの段階の観測可能な兆候を示すと推定している。私たち自身の太陽系も、形成中にそのような段階を経た可能性がある。