Menggunakan Teleskop Angkasa Hubble NASA, para astronom telah menyelesaikan tinjauan pencitraan cahaya-cahaya terbesar dan paling sensitif terhadap cakera serpihan yang mengelilingi bintang-bintang berdekatan. Cakera berdebu ini, kemungkinan diciptakan oleh pertembungan antara benda-benda yang tersisa dari pembentukan planet, digambarkan di sekitar bintang-bintang semuda 10 juta tahun dan matang lebih dari 1 bilion tahun.
Penyelidikan ini dilakukan oleh ahli astronomi dari Pusat Angkasa Goddard NASA dengan bantuan Observatorium Steward University of Arizona. Tinjauan ini diketuai oleh Glenn Schneider, hasilnya muncul dalam edisi 1 Oktober 2014 Jurnal Astronomi.
"Kami mendapati bahawa sistem tidak hanya rata dengan permukaan yang seragam," kata Schneider. “Ini sebenarnya sistem serpihan tiga dimensi yang cukup rumit, selalunya dengan struktur yang lebih kecil. Sebilangan substruktur boleh menjadi penunjuk planet yang tidak kelihatan. "
Selain mempelajari banyak tentang bidang puing-puing yang mengelilingi bintang-bintang tetangga, kajian ini memberi peluang untuk mempelajari lebih lanjut mengenai pembentukan Sistem Suria kita sendiri.
"Seperti melihat ke masa lalu untuk melihat jenis kejadian yang merosakkan yang pernah berlaku secara rutin di sistem suria kita setelah planet-planet terbentuk," kata Schneider.
Setelah dianggap sebagai cakera rata, kajian itu menunjukkan kepelbagaian dan kerumitan struktur serpihan berdebu yang tidak dijangka di sekitar bintang-bintang yang diperhatikan. Ini sangat menunjukkan bahawa mereka dipengaruhi secara graviti oleh planet yang tidak kelihatan yang mengorbit bintang.
Sebagai alternatif, kesan ini boleh berlaku akibat bintang melintasi ruang antara bintang. Di samping itu, para penyelidik mendapati bahawa tidak ada dua "cakera" bahan di sekitar bintang yang serupa.
Ahli astronomi menggunakan Spectrograph Pengimejan Teleskop Angkasa Hubble untuk mengkaji 10 sistem puing-puing keadaan yang ditemui sebelum ini, ditambah MP Mus, cakera protoplanet matang yang setanding usia dengan cakera serpihan termuda.
Ketidakteraturan yang dilihat dalam satu sistem seperti cincin (sekitar HD 181327) menyerupai pelepasan serpihan serpihan besar ke bahagian luar sistem dari pelanggaran dua badan baru-baru ini.
"Semburan bahan ini agak jauh dari bintang inangnya - kira-kira dua kali jarak Pluto dari Matahari," kata penyelidik bersama Christopher Stark dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA, Greenbelt, Maryland. "Memusnahkan bencana dengan objek yang sangat besar pada jarak yang begitu besar sukar dijelaskan, dan ia sangat jarang berlaku. Sekiranya kita benar-benar melihat akibat pertembungan besar-besaran baru-baru ini, sistem planet ghaib mungkin agak huru-hara. "
Tafsiran lain untuk penyelewengan adalah bahawa cakera telah dilengkapkan secara misterius oleh laluan bintang melalui ruang antara bintang, secara langsung berinteraksi dengan bahan interstellar yang tidak kelihatan. "Bagaimanapun, jawapannya menarik," kata Schneider. "Pasukan kami sedang menganalisis pemerhatian susulan yang akan membantu mengungkap penyebab sebenar penyelewengan itu."
Sejak beberapa tahun kebelakangan, para astronom telah menemui kepelbagaian yang luar biasa dalam seni bina sistem eksoplanet. Sebagai contoh, mereka mendapati bahawa planet-planet disusun dalam orbit yang sangat berbeza daripada yang terdapat di sistem suria kita.
"Kami sekarang melihat kepelbagaian yang serupa dalam seni bina sistem serpihan yang menyertainya," kata Schneider. "Bagaimana planet mempengaruhi cakera, dan bagaimana cakera mempengaruhi planet? Terdapat semacam saling bergantung antara planet dan puing-puing yang menyertainya yang mungkin mempengaruhi evolusi sistem serpihan eksoplanet ini. "
Dari contoh kecil ini, mesej yang paling penting untuk diambil adalah kepelbagaian, kata Schneider. Dia menambah bahawa ahli astronomi benar-benar perlu memahami pengaruh dalaman dan luaran pada sistem ini - seperti angin bintang dan interaksi dengan awan bahan antara bintang - dan bagaimana mereka dipengaruhi oleh jisim dan usia bintang induk, dan banyaknya unsur yang lebih berat diperlukan untuk membina planet.
Walaupun ahli astronomi telah menemui hampir 4.000 calon exoplanet sejak tahun 1995, kebanyakannya dengan kaedah pengesanan tidak langsung, hanya sekitar dua lusin penyebaran cahaya, sistem puing-puing tertentu telah dicitrakan dalam jangka waktu yang sama.
Ini kerana cakera biasanya 100,000 kali lebih lemah daripada (dan selalunya sangat dekat) bintang induknya yang terang. Sebilangan besar dilihat kerana kemampuan Hubble untuk melakukan pengimejan kontras tinggi, di mana cahaya yang luar biasa dari bintang disekat untuk mendedahkan cakera samar yang mengelilingi bintang.
Tinjauan pengimejan baru juga memberikan gambaran tentang bagaimana sistem suria kita terbentuk dan berkembang 4.6 bilion tahun yang lalu. Khususnya, pelanggaran planet yang disyaki dilihat pada cakera sekitar HD 181327 mungkin serupa dengan bagaimana sistem Bumi-Bulan terbentuk, dan juga sistem Pluto-Charon lebih dari 4 bilion tahun yang lalu. Dalam kes itu, perlanggaran antara badan berukuran planet membuang serpihan yang kemudian bergabung menjadi bulan pendamping.
