قد يكون هناك بعض النشاط المحموم الذي يحدث في القرص الضيق والمغبر المحيط بنجم قريب يدعى Fomalhaut. لكن من أجل خلق كمية من الغبار والحطام حول Fomalhaut ، يجب أن تكون هناك تصادمات تدمر آلاف المذنبات الجليدية كل يوم.
قال برام آكي ، الذي قاد فريقًا بملاحظات هيرشل: "لقد فوجئت حقًا". "بالنسبة لي كان هذا رقمًا كبيرًا جدًا."
Fomalhaut هو نجم شاب ، يبلغ عمره بضع مئات من ملايين السنين فقط ، على بعد حوالي 25.1 سنة ضوئية ومضاعف كتلة الشمس. إنه ألمع نجم في كوكبة Piscis Austrinus وواحد من ألمع النجوم في سمائنا ، مرئي في السماء الجنوبية في النصف الشمالي من الكرة الأرضية في أمسيات الخريف وأوائل الشتاء.
تم اكتشاف حزام الغبار الحلقي في Fomalhaut في الثمانينيات بواسطة القمر الصناعي IRAS. تم عرضه عدة مرات بواسطة تلسكوب هابل الفضائي ، لكن صور هيرشيل الجديدة للحزام تظهره بمزيد من التفصيل في أطوال الموجات تحت الحمراء البعيدة أكثر من أي وقت مضى.
يعتقد أن الخواص الضيقة وغير المتكافئة للقرص ترجع إلى خطورة كوكب محتمل في مدار حول النجم ، لكن وجود الكوكب لا يزال قيد الدراسة.
قام Acke من جامعة لوفين في بلجيكا وزملاؤه بتحليل ملاحظات هيرشل ووجدوا أن درجات حرارة الغبار في الحزام تتراوح بين -230 و -170 درجة مئوية ، ولأن فومالهاوت بعيدًا قليلاً عن المركز وأقرب إلى الجنوب الجانب الجنوبي من الحزام ، الجانب الجنوبي أكثر دفئا وأكثر إشراقا من الجانب الشمالي.
جمعت هذه الملاحظات ضوء النجوم المشتت من الحبوب في الحزام وأظهرت أنها باهتة جدًا عند أطوال موجات هابل المرئية ، مما يشير إلى أن جزيئات الغبار كبيرة نسبيًا. ولكن يبدو أن ذلك لا يتوافق مع درجة حرارة الحزام كما يقاسها هيرشل في الأشعة تحت الحمراء البعيدة.
في حين أشارت الملاحظات مع هابل إلى أن الحبيبات الموجودة في قرص الغبار ستكون كبيرة نسبيًا ، تُظهر بيانات هيرشل أن الغبار الموجود في الحزام له خصائص حرارية للجسيمات الصلبة الصغيرة ، يبلغ حجمها بضعة ملايين من الأمتار فقط من المتر. اقترحت ملاحظات HST الحبوب الصلبة أكبر من عشر مرات.
لحل المفارقة ، يقترح Acke وزملاؤه أن حبيبات الغبار يجب أن تكون ركامًا كبيرًا رقيقًا ، على غرار جزيئات الغبار المنبعثة من المذنبات في نظامنا الشمسي. سيكون لها كل من الخصائص الحرارية والتشتت الصحيحة.
ومع ذلك ، هذا يؤدي إلى مشكلة أخرى.
يجب أن ينفجر ضوء النجوم الساطع من Fomalhaut جزيئات الغبار الصغيرة من الحزام بسرعة كبيرة ، ولكن يبدو أن هذه الحبوب تبقى وفيرة هناك.
لذا ، فإن الطريقة الوحيدة لشرح التناقض هي إعادة تزويد الحزام من خلال التصادمات المستمرة بين الأجسام الأكبر في المدار حول Fomalhaut ، مما يخلق غبارًا جديدًا.
ليست هذه هي المرة الأولى التي يُرى فيها دليل على اصطدامات مصاحبة حول نجم آخر. في العام الماضي ، اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب سبيتزر نشاطًا يشبه نوعًا من "القصف الثقيل" من الأحداث حيث ربما تقوم الأجسام الجليدية من النظام الشمسي الخارجي بضرب عوالم صخرية أقرب إلى النجم.
في فومالهاوت ، مع ذلك ، للحفاظ على الحزام ، يجب أن يكون معدل التصادمات ملحوظًا: في كل يوم ، يجب سحق ما يعادل مذنبين بحجم 10 كم أو 2000 مذنب بحجم 1 كم بالكامل إلى جزيئات غبار صغيرة ورقيقة.
من أجل الحفاظ على معدل التصادم مرتفعًا جدًا ، يقول العلماء إنه يجب أن يكون هناك ما بين 260 مليار و 83 تريليون مذنب في الحزام ، اعتمادًا على حجمها. يقول الفريق إن هذا ليس أمرًا لا يمكن فهمه ، نظرًا لأن نظامنا الشمسي يحتوي على عدد مماثل من المذنبات في سحابة أورت ، والتي تكونت من أجسام متناثرة من قرص يحيط بالشمس عندما كانت صغيرة مثل Fomalhaut.
قال Göran Pilbratt ، خبير مشروع ESA Herschel: "قدمت صور Herschel الجميلة هذه المعلومات الأساسية اللازمة لنمذجة طبيعة حزام الغبار حول Fomalhaut".
المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية
