Bintang-bintang yang lebih muda memiliki awan puing-puing berdebu yang mengelilinginya, yang disebut cakram circumstellar. Disk ini adalah bahan yang tersisa dari formasi bintang, dan dari materi inilah planet terbentuk. Tetapi para ilmuwan yang menggunakan Hubble telah mempelajari struktur debu yang sangat besar sekitar 150 miliar mil. Disebut exo-ring, struktur yang baru dicitrakan ini jauh lebih besar daripada piringan circumstellar, dan struktur luas itu menyelimuti bintang muda HR 4796A dan piringan circumstellar dalamnya.
Menemukan struktur debu di sekitar bintang muda bukanlah hal baru, dan bintang dalam makalah baru ini dari Glenn Schneider dari University of Arizona mungkin adalah sistem puing eksoplanetri yang paling banyak dipelajari (dan terbaik). Tapi kertas Schneider, bersama dengan menangkap struktur debu besar baru ini, tampaknya telah mengungkap beberapa interaksi antara tubuh dalam sistem yang sebelumnya telah disembunyikan.
Schneider menggunakan Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) pada Hubble untuk mempelajari sistem. Disk bagian dalam sistem sudah terkenal, tetapi mempelajari struktur yang lebih besar telah mengungkapkan lebih banyak kerumitan.
Asal usul struktur puing berdebu yang luas ini kemungkinan adalah tabrakan antara planet-planet yang baru terbentuk di dalam cincin bagian dalam yang lebih kecil. Tekanan luar dari bintang HR 4769A kemudian mendorong debu keluar ke ruang angkasa. Bintang itu 23 kali lebih bercahaya daripada Matahari kita, sehingga ia memiliki energi yang diperlukan untuk mengirim debu sedemikian jauh.
Siaran pers dari NASA menggambarkan struktur exo-ring yang luas ini sebagai "ban dalam berbentuk donat yang tertabrak truk." Itu memanjang lebih jauh dalam satu arah daripada yang lain, dan terlihat terjepit di satu sisi. Makalah ini menyajikan beberapa kemungkinan penyebab untuk ekstensi asimetris ini.
Ini bisa menjadi gelombang busur yang disebabkan oleh bintang induk yang melakukan perjalanan melalui medium antarbintang. Atau bisa juga di bawah pengaruh gravitasi dari pendamping biner bintang (HR 4796B), bintang katai merah yang terletak 54 miliar mil dari bintang utama.
“Distribusi debu adalah tanda yang menunjukkan betapa interaktifnya sistem bagian dalam yang mengandung cincin '' - Glenn Schneider, University of Arizona, Tucson.
Sifat asimetris dari struktur exo yang luas menunjukkan interaksi yang kompleks antara semua bintang dan planet dalam sistem. Kami terbiasa melihat tekanan radiasi dari bintang induk membentuk gas dan debu di cakram keliling, tetapi penelitian ini menghadirkan tingkat kerumitan baru untuk diperhitungkan. Dan mempelajari sistem ini dapat membuka jendela baru tentang bagaimana sistem tata surya terbentuk dari waktu ke waktu.
“Kami tidak dapat memperlakukan sistem puing exoplanetary hanya sebagai isolasi. Efek lingkungan, seperti interaksi dengan medium antarbintang dan kekuatan yang disebabkan oleh bintang, mungkin memiliki implikasi jangka panjang untuk evolusi sistem tersebut. Asimetri kotor dari bidang debu luar memberi tahu kita bahwa ada banyak gaya yang berperan (di luar hanya tekanan radiasi bintang induk) yang memindahkan material ke sekeliling. Kami telah melihat efek seperti ini di beberapa sistem lain, tetapi inilah kasus di mana kami melihat banyak hal terjadi sekaligus, "Schneider menjelaskan lebih lanjut.
Makalah ini menunjukkan bahwa lokasi dan kecerahan cincin yang lebih kecil di dalam struktur debu yang lebih besar menempatkan batasan pada massa dan orbit planet di dalam sistem, bahkan ketika planet itu sendiri tidak dapat dilihat. Tetapi itu akan membutuhkan lebih banyak pekerjaan untuk menentukan dengan kekhususan apa pun.
Makalah ini mewakili penyempurnaan dan peningkatan kemampuan pencitraan Hubble. Penulis makalah ini berharap bahwa metode yang sama yang digunakan dalam penelitian ini dapat digunakan pada sistem serupa lainnya untuk lebih memahami struktur debu yang lebih besar ini, bagaimana mereka terbentuk, dan peran apa yang mereka mainkan.
Seperti yang dia katakan dalam kesimpulan makalah, “Dengan banyak, jika tidak sebagian besar, tantangan teknis sekarang dipahami dan diatasi, kemampuan ini harus digunakan semaksimal mungkin, sebelum akhir misi HST, untuk membangun warisan gambar yang paling kuat. dari sistem puing exoplanetary prioritas tinggi sebagai landasan yang memungkinkan untuk investigasi masa depan dalam ilmu sistem exoplanetary. "
