تلسکوپ هابل "دم گربه" کیهانی را می بیند که می تواند 500 بار به دور زمین و خورشید بپیچد.

ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، دم یک گربه کیهانی را بررسی کردند و دریافتند که احتمالا پس از برخورد دو جسم به اندازه پلوتو به یکدیگر شکل گرفته است.

این ویژگی با نام مستعار دم گربه، از قرص زباله معروف به بتا پیکتوریس که در یک منظومه سیاره ای واقع در فاصله 63 سال نوری از ما قرار دارد، گسترش می یابد. این دم باعث شرمساری افراد معمولی می شود: آنقدر طولانی است که می تواند حدود 500 بار دور منظومه خورشید-زمین بپیچد. این تقریبا به اندازه 200 تریلیون گربه خانگی است.

تفاوت عمده بین منظومه شمسی ما و منظومه سیاره ای که میزبان دم گربه است، جوانی نسبی دومی است. در حالی که منظومه شمسی ما حدود 4.6 میلیارد سال سن دارد، بتا پیکتوریس یک بچه گربه کیهانی است که بیش از چند میلیون سال سن ندارد. این بدان معناست که هنوز هم میزبان برخوردهایی بین اجرام سیاره ای است که مشابه آنهایی است که منظومه شمسی را در دوران کودکی آن لرزاند. تیم پشت سر این تحقیق با استفاده از 14 سال مشاهدات به بینش جدیدی در مورد دم گربه دست یافت. این به آنها اجازه داد تا معمای طولانی مدت شرایط خشونت آمیز که تحت آن شکل گرفت را حل کنند.

رهبر تیم آرین آوسار از دانشگاه آریزونا در بیانیه ای گفت: تصور می شود که دم گربه پیامد برخورد بین اجسام بزرگ باشد - چیزی شبیه پلوتو فکر کنید. عجیب است که این ویژگی قبلا فقط با تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) که نور مادون قرمز را تشخیص می‌دهد دیده شده بود، اما در طول موج‌های کوتاه‌تر نامرئی باقی ماند، که برای مدتی جامعه را متحیر کرده است.

دم گربه کیهانی نیز به طرز دلپذیری کرکی است

با مقایسه بتا پیکتوریس و منظومه شمسی ما، یک چیز به سرعت آشکار می شود: همسایگی کیهانی ما نسبتا منظم است. سیارات به دور خورشید می‌چرخند و بیشتر سنگ‌های فضایی به‌صورت نوارهایی تقسیم شده‌اند: کمربند اصلی سیارک‌ها بین مریخ و مشتری، و کمربند کویپر خارج از مدار نپتون.

با این حال، این یک تضاد کامل با جوانی خشن و پر هرج و مرج منظومه شمسی است. در آن زمان، منظومه شمسی میزبان یک ستاره نوزاد بود که توسط یک صفحه چرخان از گاز و غبار احاطه شده بود که در آن برخورد بین اجسامی به نام سیاره کوچک - بلوک های سازنده سیارات - امری عادی بود.

ستاره شناسان نمی توانند به دوران کودکی منظومه شمسی نگاه کنند، بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی شکل گیری حیاط خلوت کیهانی ما، آنها منظومه های سیاره ای جوان نزدیک را مطالعه می کنند. سیستم هایی مانند Beta Pictoris. این بدان معنا نیست که اسرار خود را به سرعت فاش کرده است.

آوسار توضیح داد: «ما فکر می‌کنیم که دم گربه از مشاهدات ما در نور مرئی تاکنون به دلیل اینکه از چه چیزی ساخته شده است، دور مانده است. تقریبا به طور کامل از مواد نسوز آلی تشکیل شده است که به شدت بر پایه کربن است. این زنجیره‌های بلند اتم‌های کربن نور مرئی را جذب می‌کنند، بنابراین کاملا سیاه هستند.

این مطالعه جدید نشان داد که ویژگی گربه سانان از جهاتی بیشتر از شکل آن شبیه گربه است. مشاهدات هابل نشان می دهد که به طرز لذت بخشی کرکی است. به این دلیل که دانه های تشکیل دهنده آن بسیار متخلخل هستند.

آوسار گفت: «چگونه می‌توانید دانه‌های گرد و غباری به‌اندازه کوچکی که در اینجا می‌بینیم متخلخل هستند به دست آورید، هیچ کس واقعا نمی‌داند، و این بخشی از دلیل مطالعه این ویژگی است.»

کوین واگنر، عضو تیم U of A، گفت: «ممکن است سرعت‌های درگیر در برخوردها آنقدر زیاد بوده باشد که دانه‌های کربن تبخیر شده، به گاز تبدیل شده، و سپس با سرد شدن مجددا متراکم می‌شوند و به همین دلیل است که آنها بسیار متخلخل می‌شوند.»

تصویری از سیاره فراخورشیدی Beta Pictoris b. (اعتبار تصویر: ناسا) دانشمندان همچنین یک ویژگی تا به حال کشف نشده در دم گربه کشف کردند - پیچ و تاب که به نظر می رسد نتیجه برهم کنش بین دنباله مواد و یکی از سیارات منظومه، Beta Pictoris b، یک سیاره غول گازی 10 برابر بزرگتر از مشتری باشد.

آوسار گفت: «این مدارک دیگری به ما می دهد که چگونه سیارات غول پیکر از طریق نیروی گرانشی عظیمشان بر ستاره های دنباله دار تأثیر می گذارند. این گواهی بر این است که این سیارات عظیم واقعا تا چه حد بر گرد و غبار و اجسام یخی اطراف خود تا صدها واحد نجومی تأثیر می‌گذارند [یک واحد نجومی فاصله بین زمین و خورشید است]».

تحقیقات این تیم ماه گذشته در The Astrophysical Journal Letters منتشر شد.