Những ngôi sao trẻ hơn có một đám mây mảnh vụn bụi bặm bao quanh chúng, được gọi là đĩa hoàn cảnh. Đĩa này là vật liệu còn sót lại từ sự hình thành ngôi sao, và nó thoát ra khỏi vật liệu này hình thành nên các hành tinh. Nhưng các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng Hubble đã được nghiên cứu một cấu trúc bụi khổng lồ số 150 tỷ dặm. Được gọi là exo-ring, cấu trúc mới được tạo hình này lớn hơn nhiều so với đĩa hoàn cảnh và cấu trúc rộng lớn bao bọc ngôi sao trẻ HR 4796A và đĩa hoàn cảnh bên trong của nó.
Khám phá cấu trúc bụi xung quanh một ngôi sao trẻ không phải là mới và ngôi sao trong bài báo mới này của Glenn Schneider thuộc Đại học Arizona có lẽ là hệ thống mảnh vụn ngoại hành được nghiên cứu nhiều nhất (và tốt nhất) của chúng tôi. Nhưng giấy Schneider, cùng với việc nắm bắt cấu trúc bụi khổng lồ mới này, dường như đã phát hiện ra một số tương tác giữa các cơ thể trong hệ thống đã bị ẩn giấu trước đó.
Schneider đã sử dụng Máy quang phổ hình ảnh Kính viễn vọng Không gian (STIS) trên Hubble để nghiên cứu hệ thống. Đĩa bên trong hệ thống đã nổi tiếng, nhưng nghiên cứu cấu trúc lớn hơn cho thấy sự phức tạp hơn.
Nguồn gốc của cấu trúc rộng lớn này của các mảnh vụn bụi có khả năng va chạm giữa các hành tinh mới hình thành trong vòng bên trong nhỏ hơn. Áp lực từ bên ngoài của ngôi sao HR 4769A sau đó đẩy bụi ra ngoài không gian. Ngôi sao này sáng hơn 23 lần so với Mặt trời của chúng ta, vì vậy nó có năng lượng cần thiết để gửi bụi đến một khoảng cách lớn như vậy.
Thông cáo báo chí của NASA mô tả cấu trúc vòng ngoài khổng lồ này như một ống bên trong hình chiếc bánh rán bị đâm bởi một chiếc xe tải. Nó mở rộng hơn nhiều về một hướng so với hướng khác, và trông bị đè bẹp ở một bên. Bài viết trình bày một vài nguyên nhân có thể cho việc mở rộng không đối xứng này.
Nó có thể là sóng mũi do ngôi sao chủ đi qua môi trường liên sao. Hoặc nó có thể là dưới ảnh hưởng hấp dẫn của đồng nhị phân của ngôi sao (HR 4796B), một ngôi sao lùn đỏ nằm 54 tỷ dặm từ ngôi sao chính.
Sự phân phối bụi là một dấu hiệu nhận biết mức độ tương tác linh hoạt của hệ thống bên trong có chứa vòng '' - Glenn Schneider, Đại học Arizona, Tucson.
Bản chất bất đối xứng của cấu trúc exo rộng lớn chỉ ra các tương tác phức tạp giữa tất cả các ngôi sao và hành tinh trong hệ thống. Chúng tôi đã quen với việc nhìn thấy áp suất bức xạ từ ngôi sao chủ hình thành nên khí và bụi trong một đĩa hoàn cảnh, nhưng nghiên cứu này cho chúng ta thấy một mức độ phức tạp mới để giải thích. Và nghiên cứu hệ thống này có thể mở ra một cửa sổ mới về cách các hệ mặt trời hình thành theo thời gian.
Chúng tôi không thể coi các hệ thống mảnh vụn ngoại hành chỉ đơn giản là bị cô lập. Các tác động môi trường, chẳng hạn như tương tác với môi trường giữa các vì sao và các lực do các bạn đồng hành của sao, có thể có tác động lâu dài đối với sự phát triển của các hệ thống đó. Sự không đối xứng thô của trường bụi bên ngoài đang cho chúng ta biết có rất nhiều lực đang hoạt động (ngoài áp suất bức xạ của ngôi sao chủ) đang di chuyển vật liệu xung quanh. Chúng tôi đã thấy các hiệu ứng như thế này trong một vài hệ thống khác, nhưng ở đây, một trường hợp mà chúng ta thấy một loạt các sự việc đang diễn ra cùng một lúc, thì ông Schneider giải thích thêm.
Bài viết gợi ý rằng vị trí và độ sáng của các vòng nhỏ hơn trong cấu trúc bụi lớn hơn đặt ra các ràng buộc đối với khối lượng và quỹ đạo của các hành tinh trong hệ thống, ngay cả khi có thể nhìn thấy các hành tinh. Nhưng điều đó sẽ đòi hỏi nhiều công việc hơn để xác định với bất kỳ tính cụ thể.
Bài viết này thể hiện sự tinh tế và tiến bộ về khả năng chụp ảnh của Hubble. Tác giả của tờ giấy hy vọng rằng các phương pháp tương tự được sử dụng trong nghiên cứu này có thể được sử dụng trên các hệ thống tương tự khác để hiểu rõ hơn về các cấu trúc bụi lớn hơn này, cách chúng hình thành và vai trò của chúng.
Như ông nói trong kết luận của bài báo, với nhiều người, nếu không phải hầu hết, các thách thức kỹ thuật hiện đã được hiểu và giải quyết, khả năng này nên được sử dụng hết mức, trước khi kết thúc nhiệm vụ HST, để thiết lập một di sản những hình ảnh mạnh mẽ nhất của các hệ thống mảnh vụn ngoại hành tinh ưu tiên cao làm nền tảng cho phép điều tra trong tương lai về khoa học hệ thống ngoại hành tinh.
