תמונת האבל של הטבעת סביב פומלהוט. קרדיט תמונה: האבל. לחץ להגדלה.
תמונת האור הנראית המפורטת ביותר של טלסקופ החלל האבל של נאס"א שצולמה אי פעם על טבעת צרה ומאובקת סביב הכוכב הסמוך פומלהוט (HD 216956), מציעה את העדויות החזקות ביותר עד כה לכך שכוכב לא סוער ובלתי נראה יכול להיות מושך בכוח בכבידה.
האבל מראה באופן חד משמעי שמרכז הטבעת נמצא במרחק של 1.4 מיליארד מיילים (15 יחידות אסטרונומיות) מהכוכב. זהו מרחק שווה כמעט לחצי הדרך במערכת השמש שלנו. ההסבר הכי מתקבל על הדעת, אמרו אסטרונומים, הוא שכוכב לכת בלתי נראה שנע במסלול אליפטי מעצב מחדש את הטבעת במשיכה הכבידה שלה. הטבעת המדהימה הגיאומטרית, שמוטה בצורה אלכסונית לכיוון כדור הארץ, לא הייתה בעלת קיזוז כה גדול אם הייתה מושפעת פשוט מכוח המשיכה של פומאלוט בלבד.
קיזוז של מרכז הטבעת מהכוכב הוסק מתצפיות קודמות ואורכי גל ארוכים יותר באמצעות טלסקופים תת-מילימטריים על מאונה קאה, הוואי, טלסקופ החלל שפיצר, מצפה הכוח התחתון של קלטק והפעלת דוגמנות תיאורטיות והנחות פיזיות. כעת התמונות החדות של האבל חושפות ישירות את קיזוז הטבעת מפומלהוט.
תצפיות חדשות אלה מספקות עדויות חזקות לכך שלפחות עצם מסה פלנטרי בלתי נראה אחד מקיף את הכוכב. האבל היה מגלה חפץ גדול מכוכב לכת, כמו גמד חום. "תמונות האבל החדשות שלנו מאשרות את ההשערות הקודמות שהציעו שכוכב לכת היה מערער את הטבעת," אמר פול קאלאס מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי. הטבעת דומה לחגורת קויפר של מערכת השמש שלנו, מאגר עצום של חומר קרח שנשאר מהיווצרות כוכבי הלכת של מערכת השמש שלנו.
התצפיות מציעות תובנות על השנים המעצבות של מערכת השמש שלנו, כאשר כוכבי הלכת שיחקו משחק הדרבי של הריסה עם הפסולת שנשארה מהיווצרות כוכבי הלכת שלנו, תוך פיזור כבידתי של עצמים רבים ברחבי החלל. יתכן וחומר קפוא כלשהו התנגש בכוכבי הלכת הפנימיים של מערכת השמש, והשקה אותם במים שנוצרו במערכת השמש החיצונית הקרה יותר. יתכן כי שברים אחרים נסעו החוצה ויצרו את חגורת קויפר וענן אוורט, ענן כדורית של חומר המקיף את מערכת השמש.
רק להאבל יש את הרזולוציה האופטית המעודנת לפתור שהקצה הפנימי של הטבעת חד יותר מהקצה החיצוני שלה, סימן מסמל לכך שאובייקט מוציא חומר בכבידה בכוח כמו מחרשה המפנה שלג. חתימה קלאסית נוספת של השפעת כוכב הלכת היא רוחבה הצר יחסית של הטבעת, כ -2.3 מיליארד מיילים (25 יחידות אסטרונומיות). ללא מטרה לשמור בכוח הכבידה את חומר הטבעת על כנו, אמרו אסטרונומים, החלקיקים יתפשטו הרבה יותר רחבים.
"מה שאנו רואים בזירה זו דומה למה שנראה בתמונות החלליות קאסיני של הטבעות הצרות של שבתאי. בתמונות האלה, ירחי שבתאי 'רועים' את חומר הטבעת ומונעים מהטבעת להתפשט ', אמר קאלאס.
כוכב הלכת החשוד עשוי להקיף רחוק מפומלהוט, בתוך הקצה הפנימי של טבעת האבק, בין 4.7 מיליארד ל 6.5 מיליארד מיילים (50 עד 70 יחידות אסטרונומיות) מהכוכב. הטבעת נמצאת במרחק של 12 מיליארד מיילים (133 יחידות אסטרונומיות) מפומלהוט, המרוחקת הרבה יותר מכוכב הלכת הכי רחוק שלנו מהשמש. תצפיות של האבל אינן מגלות ישירות את הכוכב המשוער, ולכן האסטרונומים אינם יכולים למדוד את המסה שלו. במקום זאת, הם יערכו הדמיות מחשב של הדינמיקה של הטבעת בכדי להעריך את מסת כדור הארץ.
קאלאס ומשתפי הפעולה ג'יימס ר. גרהם מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי ומארק קלמפין ממרכז טיסת החלל גודארד בנאס"א בגרינבלט, ד"ר, יפרסמו את ממצאיהם בגיליון 23 ביוני 2005 של כתב העת Nature.
Fomalhaut, כוכב בן 200 מיליון שנה, הוא תינוק בלבד לעומת סאן שלנו בת 4.5 מיליארד שנה. הוא שוכן במרחק של 25 שנות אור מהשמש. הטבעת Fomalhaut ממוקמת בקונסטלציה Piscis Austrinus (הדגים הדרומיים), שגדולה פי עשרה מכדי דיסקיות הפסולת שנראו בעבר סביב הכוכבים AU Microscopii ו- Beta Pictoris, שם עדיין עשויים להיווצר כוכבי לכת. אם מערכת השמש שלנו היא דוגמא כלשהי, כוכבי לכת היו צריכים להיווצר סביב פומלהוט בתוך עשרות מיליוני שנים לאחר לידתו של הכוכב.
תמונות האבל מספקות גם הצצה לאזור הפלנטרי החיצוני המקיף כוכב שאינו השמש שלנו. רבים מיותר ממאה כוכבי לכת שהתגלו מעבר למערכת השמש שלנו סובבים סביב הכוכבים שלהם. מרבית הטכניקות לגילוי כוכבי הלכת הנוכחיים מעדיפות למצוא כוכבי לכת הקרובים לכוכביהם.
"גודל טבעת האבק של פומלאוט מרמזת שלא כל המערכות הפלנטאניות מתפתחות ומתפתחות באותה צורה? אדריכלות פלנטרית יכולה להיות שונה מכוכב לכוכב, "הסביר קאלאס. "בעוד שהטבעת של פומאלוט מקבילה לחגורת קויפר, הקוטר שלה גדול פי ארבעה מזה של חגורת קויפר."
האסטרונומים השתמשו בפסקת המילה Advanced Camera for Surveys (ACS) על סיפון האבל כדי לחסום את האור מהכוכב הבהיר, כך שיוכלו לראות פרטים בזירה הקלושה.
"ההסבר של ה- ACS מציע ניגודיות גבוהה, ומאפשר לנו לראות את מבנה הטבעת כנגד הזוהר הבהיר ביותר מפומלהוט", אמר קלמפין. "כיום לא ניתן לבצע תצפית זו באורכי גל גלויים ללא טלסקופ החלל האבל. העובדה שהצלחנו לאתר זאת עם האבל הייתה בלתי צפויה, אך מרשימה. "
קאלאס ומשתפי הפעולה שלו השתמשו באבל במשך תקופה של חמישה חודשים בשנת 2004? 17 במאי, 2 באוגוסט, ו- 27 באוקטובר? למפות את מבנה הטבעת. טרם צולמה צד אחד של הטבעת מכיוון שהיא התרחבה מעבר לשדה הראיה של מצלמת ACS. האסטרונומים ישתמשו שוב בהאבל בקיץ הקרוב כדי למפות את הטבעת כולה. הם מצפים כי נתוני האבל הנוספים יחשפו אם הטבעת כוללת פערים או לא, שיכולים היה להיות מגולף על ידי ההשפעה הכבידה של גוף בלתי נראה. גם החשיפות הארוכות והעמוקות יותר עשויות להראות אם הטבעת בקוטר רחב אף יותר ממה שרואים כעת. בנוסף, האסטרונומים ימדדו את צבעי הטבעת בכדי לקבוע את תכונותיה הפיזיות, כולל ההרכב שלה.
מפות פליטה תרמיות קודמות מפומלהוט הראו כי צד אחד של הטבעת חם יותר מהצד השני, ומשמע כי הטבעת נמצאת מחוץ למרכז בערך כמחצית המרחק שנמדד על ידי האבל. ניתן להסביר את ההבדל בכך שתמונות ACS של האבל על מבנה הטבעת חדות פי מאה מהתצפיות באורך הגל הארוך יותר, ומכאן מניבות תוצאה מדויקת בהרבה. או שהפערה עשויה לרמוז שגודל הטבעת נראה שונה באורכי גל אחרים.
טבעת האבק של פומלאוט התגלתה בשנת 1983 בתצפיות שנערכו על ידי הלוויין האסטרונומי האינפרא אדום של נאס"א (IRAS). מערכת זו מהווה יעד משכנע לטלסקופים עתידיים כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב וממצא כדור הארץ הארצי, אמר קאלאס.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של האבל
