Astronoomid on mõistetavalt lummatud Epsilon Eridani süsteemist. Esiteks on see tähesüsteem meie omadega vahetus läheduses, umbes 10,5 valgusaasta kaugusel Päikesesüsteemist. Teiseks on juba mõnda aega teada, et see sisaldab kahte asteroidi vööd ja suurt prahi ketast. Ja kolmandaks, astronoomid on juba mitu aastat kahtlustanud, et sellel tähel võib olla ka planeetide süsteem.
Lisaks on astronoomide meeskonna uus uuring osutanud, et Epsilon Eridani võib olla selline, nagu meie päikesesüsteem noorematel päevadel oli. Tuginedes NASA infrapuna-astronoomia (SOFIA) lennutranspordi vaatluskeskusele, viis meeskond läbi süsteemi üksikasjaliku analüüsi, mis näitas, kuidas selle arhitektuur on märkimisväärselt sarnane sellele, milline astronoomide arvates päikesesüsteem kunagi välja nägi.
Juhib Kate Su - Arizona ülikooli Stewardi observatooriumi astronoom - meeskonda kuuluvad teadlased ja astronoomid Iowa osariigi ülikooli füüsika ja astronoomia osakonnast, Jena ülikooli astrofüüsika instituudist ja ülikooli vaatluskeskusest (Saksamaa). ning NASA reaktiivmootorite laboratooriumi ja Amesi uurimiskeskus.
Uuringu huvides - mille tulemused avaldati Astronoomiaajakiri pealkirja all „AU 25 sisemine prahi jaotus Epsilon Eri süsteemis“ - meeskond tugines andmetele, mis saadi 2015. aasta jaanuaris toimunud SOFIA lennult. Koos üksikasjaliku arvutimudeli modelleerimise ja aastaid kestnud uurimistööga suutsid nad teha uued määrangud prahiketta struktuuri kohta.
Nagu juba märgitud, näitasid Epsilon Eridani varasemad uuringud, et süsteemi ümbritsevad rõngad, mis koosnevad materjalidest, mis on põhimõtteliselt jäänud planeedi moodustumise protsessist. Sellised rõngad koosnevad gaasist ja tolmust ning arvatakse, et need sisaldavad ka palju väikeseid kiviseid ja jäiseid kehasid - näiteks Päikesesüsteemi enda Kuiperi vöö, mis tiirleb meie Päikesest kaugemal Neptuunist.
Ketta liikumise hoolikad mõõtmised on näidanud ka seda, et Jupiteriga peaaegu sama massiga planeet ümbritseb tähte tähe kaugusel, mis on võrreldav Jupiteri kaugusega Päikesest. NASA Spitzeri kosmoseteleskoobi abil saadud varasemate andmete põhjal ei suutnud teadlased siiski kindlaks teha sooja materjali, st tolmu ja gaasi, asukohta ketta sees, mis tingis kahe mudeli.
Ühes kontsentreeritakse soe materjal kaheks kitsaks prahirõngaks, mis tiirlevad tähe kaugusel vastavalt meie Päikesesüsteemi peamisele asteroidivööle ja uraanile. Selle mudeli kohaselt seostatakse süsteemi suurim planeet tõenäoliselt külgneva prahtvööga. Teises on soe materjal laia kettaga, ei ole kontsentreeritud asteroidi vöötaolisteks rõngasteks ega ole seotud ühegi sisepiirkonna planeediga.
Uusi SOFIA pilte kasutades suutsid Su ja tema meeskond kindlaks teha, et Epsilon Eridani ümbritsev soe materjal on korraldatud nii, nagu esimene mudel soovitab. Sisuliselt on see vähemalt ühes kitsas vöös, mitte aga laias pidevas ketas. Nagu Su NASA pressiteates selgitas:
„SOFIA kõrge ruumiline eraldusvõime koos FORCAST-i kaamera ainulaadse lainepikkuse katvuse ja muljetavaldava dünaamilise ulatusega võimaldas meil lahendada eps Eri ümbruse soojaemissiooni, kinnitades mudelit, mis asus sooja materjali Jovi planeedi orbiidi lähedal. Lisaks on tolmlehe välimisest tsoonist peatamiseks vaja planetaarset massiobjekti, mis on sarnane Neptuuni rolliga meie päikesesüsteemis. On tõesti muljetavaldav, kuidas eps Eri, meie päikesesüsteemi palju noorem versioon, kokku panna nagu meie oma. ”
Need tähelepanekud said võimalikuks tänu SOFIA pardal olevatele teleskoopidele, mille läbimõõt on suurem kui Spitzeril - 2,5 meetrit (100 tolli), võrreldes Spitzeri 0,85 m (33,5 tolli) läbimõõduga. See võimaldas palju suuremat eraldusvõimet, mida meeskond kasutas Epsilon Eridani süsteemis kolm korda väiksemate detailide tuvastamiseks, mis olid Spitzeri andmete põhjal täheldatud.
Lisaks kasutas meeskond SOFIA võimsat keskmise infrapuna kaamerat - nõrga objekti infrapunast CAmerat SOFIA teleskoobi jaoks (FORCAST). See instrument võimaldas meeskonnal uurida tähe ümber sooja materjali tugevamaid infrapunakiirgust, mida maapealsed vaatluskeskused muidu ei suuda tuvastada - lainepikkustel 25–40 mikronit.
Need tähelepanekud näitavad lisaks, et Epsilon Eridani süsteem sarnaneb meie omaga, ehkki nooremas vormis. Lisaks asteroidivöödele ja prahtkettale, mis on sarnane meie põhivööle ja Kuiperi vööle, näib, et sellel on tõenäoliselt ka rohkem planeete, mis ootavad leidmist nende vahelistes ruumides. Seetõttu võiks selle süsteemi uurimine aidata astronoomidel õppida tundma meie päikesesüsteemi ajalugu.
Massimo Marengo, üks ta uuringu kaasautoreid, on Iowa osariigi ülikooli füüsika ja astronoomia osakonna dotsent. Nagu ta selgitas Iowa ülikooli pressiteates:
“See täht võõrustab planeedisüsteemi, mis läbib praegu samu kataklüsmilisi protsesse, mis juhtusid Päikesesüsteemiga tema noorpõlves. Ajal, mil Kuu saavutas suurema osa kraatritest, omandas Maa vett oma ookeanides ja eluks soodsad tingimused. meie planeedile seati. ”
Praegu on selle naabertähtede süsteemi kohta vaja läbi viia rohkem uuringuid, et saada rohkem teada selle ülesehituse kohta ja kinnitada rohkemate planeetide olemasolu. Ja eeldatakse, et järgmise põlvkonna instrumentide - näiteks James Webbi kosmoseteleskoobi, mis plaanitakse turule tooma 2018. aasta oktoobris - kasutuselevõtmine on selles osas eriti kasulik.
„Selle tee lõpus on auhinnaks Epsilon Eridani maailmast väljas oleva ketta tõelise struktuuri ja selle koosmõju planeetide kohordiga, kes tõenäoliselt asustab selle süsteemi,“ kirjutas Marengo projekti kohta käiva infolehe kaudu. "SOFIA on oma ainulaadse võimega hõivata infrapunavalgust kuiva stratosfääri taevasse, mis on ajamasinale kõige lähedasem, kuna see võimaldab heita pilgu Maa iidsele minevikule, jälgides lähedalasuva noore päikese olemasolu."
