Tähtitieteilijät ovat ymmärrettävästi kiehtoneet Epsilon Eridani -järjestelmästä. Ensinnäkin, tämä tähtijärjestelmä on lähellä omaamme, noin 10,5 valovuoden etäisyydellä aurinkokunnasta. Toiseksi on jo jonkin aikaa ollut tiedossa, että se sisältää kaksi asteroidihihnaa ja suuren roskikiekon. Ja kolmanneksi, tähtitieteilijät ovat epäilleet monien vuosien ajan, että tällä tähdellä voi olla myös planeettojen järjestelmä.
Kaiken tämän lisäksi astronomiryhmän uusi tutkimus on osoittanut, että Epsilon Eridani voi olla kuin oma aurinkokuntamme nuorempina aikoinaan. NASA: n Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) -lentokoneita varten ryhmä teki yksityiskohtaisen analyysin järjestelmästä, joka osoitti, kuinka sillä on arkkitehtuuri, joka on huomattavan samanlainen kuin mitä astronomien mielestä aurinkokunta näytti.
Kate Su: n, Arizonan yliopiston Stewardin observatorion apulaisnäyttelijän, johtama ryhmä sisältää tutkijoita ja tähtitieteilijöitä Iowan osavaltion yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitokselta, Jenan yliopiston astrofysiikan instituutista ja yliopiston observatoriosta (Saksa). , ja NASA: n suihkukoneiden laboratorio ja Ames-tutkimuskeskus.
Tutkimuksensa vuoksi - jonka tulokset julkaistiin Tähtitieteellinen lehti otsikolla ”Inner 25 AU: n roskien jakautuminen Epsilon Eri -järjestelmässä” - ryhmä luottaa tammikuussa 2015 tapahtuneen SOFIA-lennon aikana saatuihin tietoihin. Yhdistettynä yksityiskohtaiseen tietokonemallinnukseen ja vuosien kestäneeseen tutkimukseen he pystyivät tekemään uudet määritykset roskalevyn rakenteesta.
Kuten jo todettiin, aiemmat Epsilon Eridanin tutkimukset osoittivat, että järjestelmää ympäröivät renkaat, jotka koostuvat materiaaleista, jotka ovat pohjimmiltaan jäljellä planeettojen muodostumisprosessista. Tällaiset renkaat koostuvat kaasusta ja pölystä, ja niiden uskotaan sisältävän myös monia pieniä kivisiä ja jäisiä kappaleita - kuten aurinkokunnan oma Kuiper-vyö, joka kiertää aurinkoamme Neptunuksen ulkopuolella.
Levyn liikkeen huolelliset mittaukset ovat myös osoittaneet, että planeetta, jolla on melkein sama massa kuin Jupiterilla, kiertää tähtiä etäisyydellä, joka on verrattavissa Jupiterin etäisyyteen Auringosta. NASA: n Spitzer-avaruusteleskoopin aikaisempien tietojen perusteella tutkijat eivät kuitenkaan pystyneet määrittelemään lämpimän materiaalin - ts. Pölyn ja kaasun - sijaintia levyllä, mikä johti kahteen malliin.
Yhdessä lämmin materiaali on keskittynyt kahteen kapeaan roskarenkaaseen, jotka kiertävät tähtiä etäisyyksillä, jotka vastaavat aurinkokuntamme pääasteroidihihnaa ja uraania. Tämän mallin mukaan järjestelmän suurin planeetta liitetään todennäköisesti viereiseen jätevyöhön. Toisessa tapauksessa lämmin materiaali on leveällä levyllä, sitä ei ole keskittynyt asteroidihihnamaisiin renkaisiin eikä siihen liity mitään sisäalueen planeettaa.
Uusia SOFIA-kuvia käyttämällä Su ja hänen tiiminsä pystyivät selvittämään, että lämmin materiaali Epsilon Eridanin ympärillä on järjestetty kuten ensimmäinen malli ehdottaa. Pohjimmiltaan se on ainakin yhdessä kapeassa hihnassa, ei leveässä jatkuvassa levyssä. Kuten Su selitti NASA: n lehdistötiedotteessa:
”SOFIAn korkea spatiaalinen resoluutio yhdistettynä FORCAST-kameran ainutlaatuiseen aallonpituuden peittoon ja vaikuttavaan dynaamiseen alueeseen antoi meille mahdollisuuden ratkaista lämmin säteily eps Eri: n ympärillä, mikä vahvisti mallin, joka sijoitti lämpimän materiaalin lähellä Jovian planeetan kiertorataa. Lisäksi tarvitaan planeettamassa oleva esine, jotta pölylevy voidaan pysäyttää ulkovyöhykkeeltä, kuten Neptunuksen rooli aurinkokunnassamme. On todella vaikuttavaa, kuinka eps Eri, paljon nuorempi versio aurinkokuntamme, on koottu kuten meidänkin. ”
Nämä havainnot tehtiin mahdolliseksi SOFIA: n sisäisten teleskooppien ansiosta, joiden halkaisija on suurempi kuin Spitzer - 2,5 metriä (100 tuumaa) verrattuna Spitzerin 0,85 metriin (33,5 tuumaa). Tämä mahdollisti paljon suuremman resoluution, jonka avulla ryhmä havaitsi Epsilon Eridani -järjestelmän yksityiskohdat, jotka olivat kolme kertaa pienempiä kuin mitä oli havaittu käyttämällä Spitzer-tietoja.
Lisäksi joukkue käytti SOFIAn tehokasta keski-infrapunakameraa - Faint Object infrapunakameraa SOFIA-teleskooppiin (FORCAST). Tämän instrumentin avulla joukkue sai tutkia tähden ympäröimästä lämpimästä materiaalista tulevia voimakkaimpia infrapunapäästöjä, joita maapallon observatorioissa ei muuten voida havaita - aallonpituuksilla 25–40 mikronia.
Nämä havainnot osoittavat lisäksi, että Epsilon Eridanin järjestelmä on paljon kuin oma, vaikkakin nuoremmassa muodossa. Sen lisäksi, että niillä on asteroidihihnoja ja roskalevy, joka on samanlainen kuin päävyö ja Kuiper-vyö, näyttää siltä, että sillä on todennäköisesti enemmän planeettoja, jotka odottavat löytäjäänsä niiden välisistä tiloista. Sellaisenaan tämän järjestelmän tutkiminen voisi auttaa tähtitieteilijöitä oppimaan asioita oman aurinkokuntamme historiasta.
Massimo Marengo, yksi hänen tutkimuksensa kirjoittajista, on apulaisprofessori Iowan osavaltion yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksella. Kuten hän selitti Iowan yliopiston lehdistötiedotteessa:
"Tämä tähti isännöi planeettajärjestelmää, joka on parhaillaan käymässä läpi samat kataklysmiset prosessit, joita tapahtui aurinkokunnalle nuoruudessaan. Aikana, jolloin kuu sai suurimman osan kraattereistaan, Maa hankki veden valtamereistään ja elämälle suotuisat olosuhteet. planeetallemme asetettiin. ”
Tällä hetkellä tälle naapurimaiden tähtijärjestelmälle on tehtävä lisää tutkimuksia, jotta saadaan lisätietoja sen rakenteesta ja vahvistetaan useamman planeetan olemassaolo. Ja odotetaan seuraavan sukupolven instrumenttien, kuten James Webbin avaruusteleskoopin, käyttöönoton, joka on tarkoitus aloittaa markkinoille lokakuussa 2018, käyttöönottoa tässä suhteessa erittäin hyödyllisinä.
"Tämän tien lopussa palkitaan ymmärtää Epsilon Eridanin maailman ulkopuolella olevan levyn todellinen rakenne ja sen vuorovaikutukset sen järjestelmän kanssa todennäköisesti asuvien planeettojen ryhmän kanssa", Marengo kirjoitti projektista tiedotteessa. "SOFIA on ainutlaatuisen kykynsä avulla kaappaa infrapunavaloa kuivaan stratosfäärin taivaaseen läheisimpänä aikakonetta, joka paljastaa maanpinnan muinaisen menneisyyden katsomalla tarkkailemalla lähellä olevan nuoren aurinkoa."
