Astronomi saprotami aizraujas ar Epsilon Eridani sistēmu. Pirmkārt, šī zvaigžņu sistēma atrodas tuvu mūsu pašu, apmēram 10,5 gaismas gadu attālumā no Saules sistēmas. Otrkārt, jau kādu laiku ir zināms, ka tajā ir divas asteroīdu jostas un liels gružu disks. Un, treškārt, astronomi daudzus gadus ir aizdomas, ka šai zvaigznei var būt arī planētu sistēma.
Turklāt astronomu komandas jauns pētījums ir norādījis, ka Epsilon Eridani varētu būt tāda, kāda bija mūsu pašu Saules sistēma tās jaunākajās dienās. Paļaujoties uz NASA Stratosfēras observatorijas infrasarkanās astronomijas (SOFIA) lidmašīnām, komanda veica detalizētu sistēmas analīzi, kas parādīja, kā tās arhitektūra ir ārkārtīgi līdzīga tai, kāda astronomu uzskata Saules sistēma kādreiz izskatījās.
Kate Su vadībā - asociētais astronoms no Arizonas Universitātes Stjuares observatorijas - komandā ir pētnieki un astronomi no Aiovas Valsts universitātes Fizikas un astronomijas departamenta, Jenas Universitātes Astrofizikas institūta un Universitātes observatorijas (Vācija). un NASA reaktīvo dzinēju laboratorijas un Ames pētījumu centrs.
Pētījuma dēļ - kura rezultāti tika publicēti Astronomijas žurnāls ar virsrakstu “Iekšējo 25 AA atkritumu atdalīšana Epsilon Eri sistēmā” - komanda paļāvās uz datiem, kas iegūti SOFIA lidojumā 2015. gada janvārī. Apvienojumā ar detalizētu datoru modelēšanu un pētījumiem, kas turpinājās gadiem ilgi, viņi spēja veikt jaunas atziņas par būvgružu diska struktūru.
Kā jau tika atzīmēts, iepriekšējie Epsilon Eridani pētījumi norādīja, ka sistēmu ieskauj gredzeni, ko veido materiāli, kas būtībā ir planētu veidošanās procesa pārpalikumi. Šādi gredzeni sastāv no gāzes un putekļiem, un tiek uzskatīts, ka tajos ir arī daudz mazu akmeņainu un apledojušu ķermeni - piemēram, Saules sistēmas paša Kuipera josta, kas riņķo ap mūsu Sauli ārpus Neptūna.
Rūpīgi diska kustības mērījumi ir arī norādījuši, ka planēta ar gandrīz tādu pašu masu kā Jupiters ap rāda zvaigzni tādā attālumā, kas salīdzināms ar Jupitera attālumu no Saules. Tomēr, balstoties uz iepriekšējiem datiem, kas iegūti NASA Spicera kosmiskajā teleskopā, zinātnieki nespēja noteikt siltā materiāla, ti, putekļu un gāzes, atrašanās vietu diskā, kas radīja divus modeļus.
Vienā silts materiāls ir koncentrēts divos šauros gružu gredzenos, kas riņķo pa zvaigzni tādā attālumā, kas attiecīgi atbilst galvenajai asteroīda jostai un urānam mūsu Saules sistēmā. Saskaņā ar šo modeli lielākā planēta sistēmā, iespējams, būtu saistīta ar blakus esošu gružu jostu. Otrkārt, silts materiāls atrodas plašā diskā, nav koncentrēts asteroīdiem jostām līdzīgos gredzenos un nav saistīts ar nevienu planētu iekšējā reģionā.
Izmantojot jaunos SOFIA attēlus, Su un viņas komanda spēja noteikt, ka siltais materiāls ap Epsilon Eridani ir sakārtots tā, kā liecina pirmais modelis. Būtībā tas atrodas vismaz vienā šaurā joslā, nevis plašā nepārtrauktā diskā. Kā Su paskaidroja NASA paziņojumā presei:
“Augstā SOFIA telpiskā izšķirtspēja apvienojumā ar unikālo FORCAST kameras viļņu garuma pārklājumu un iespaidīgo dinamisko diapazonu ļāva mums atrisināt silto izstarojumu ap eps Eri, apstiprinot modeli, kas silto materiālu izvietoja netālu no Jovianas planētas orbītas. Turklāt, lai apturētu putekļu loksni no ārējās zonas, ir nepieciešams planētas masas objekts, līdzīgi kā Neptūna loma mūsu Saules sistēmā. Tas tiešām ir iespaidīgi, kā eps Eri, daudz jaunāka mūsu Saules sistēmas versija, ir salikts tāpat kā mūsējais. ”
Šie novērojumi bija iespējami, pateicoties SOFIA borta teleskopiem, kuru diametrs ir lielāks nekā Spitzer - 2,5 metri (100 collas), salīdzinot ar Spitzer 0,85 m (33,5 collas). Tas ļāva panākt daudz lielāku izšķirtspēju, ko komanda izmantoja, lai Epsilon Eridani sistēmā pamanītu sīkas detaļas, kas bija trīs reizes mazākas par to, kas tika novērots, izmantojot Spitzer datus.
Turklāt komanda izmantoja SOFIA jaudīgo vidēja infrasarkanā starojuma kameru - vājā objekta infrasarkano kameru SOFIA teleskopam (FORCAST). Šis instruments ļāva komandai izpētīt spēcīgākās infrasarkanās starojuma emisijas, kas rodas no siltā materiāla ap zvaigzni un kuras citādi nav pamanāmas uz zemes bāzētās observatorijās - viļņu garumā starp 25–40 mikroniem.
Šie novērojumi vēl norāda, ka Epsilon Eridani sistēma ir līdzīga mūsu pašu sistēmai, kaut arī jaunākā formā. Papildus asteroīdu jostām un gružu diskam, kas ir līdzīgs mūsu galvenajai jostai un Kuipera jostai, šķiet, ka tai, iespējams, ir vairāk planētu, kas gaida atrašanos atstarpēs starp. Šīs sistēmas izpēte varētu palīdzēt astronomiem uzzināt lietas par mūsu pašu Saules sistēmas vēsturi.
Massimo Marengo, viens no pētījuma līdzautoriem, ir asociētais profesors Aiovas Valsts universitātes Fizikas un astronomijas katedrā. Kā viņš paskaidroja Aiovas Universitātes paziņojumā presei:
“Šī zvaigzne uzņem planētu sistēmu, kurā pašlaik notiek tie paši kataklizmiskie procesi, kas notika ar Saules sistēmu jaunībā, laikā, kad mēness ieguva lielāko daļu krāteru, Zeme ieguva ūdeni savos okeānos un dzīvībai labvēlīgus apstākļus. uz mūsu planētas tika iestatīti. ”
Pašlaik būs jāveic vairāk pētījumu par šo blakus esošo zvaigžņu sistēmu, lai uzzinātu vairāk par tās uzbūvi un apstiprinātu, ka ir vairāk planētu. Paredzams, ka nākamās paaudzes instrumentu izvietošana, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kuru paredzēts palaist 2018. gada oktobrī, šajā ziņā būs ārkārtīgi noderīga.
“Balva šī ceļa galā ir izprast Epsilon Eridani ārējā pasaules diska patieso struktūru un tā mijiedarbību ar planētu kohortu, kas, iespējams, apdzīvo tās sistēmu,” Marengo rakstīja informatīvajā izdevumā par projektu. "SOFIA ar savu unikālo spēju uztvert infrasarkano gaismu sausās stratosfēras debesīs ir vistuvāk laika mašīnai, kas atklāj Zemes senās pagātnes ieskatu, vērojot tuvumā esošās jaunās saules klātbūtni."
