Około 63 lata świetlne od Ziemi znajduje się niezwykła struktura przypominająca gigantyczny koci ogon. Rozciąga się na odległość nawet 1000 jednostek astronomicznych, a jej powstanie może być związane z gwałtownym zderzeniem dwóch obiektów wielkości planet karłowatych. Dzięki obserwacjom Kosmicznego Teleskopu Hubble’a astronomowie po raz pierwszy dostrzegli tę osobliwą strukturę w świetle widzialnym i zdobyli nowe wskazówki dotyczące jej pochodzenia.
Czytaj też: Astronomowie namierzyli sygnał nadany miliardy lat temu. Pochodzi z niewielkiej galaktyki
Niezwykły obiekt znajduje się w Beta Pictoris, młodym układzie planetarnym położonym w gwiazdozbiorze Malarza. Jego wiek to zaledwie 23 miliony lat. Dla porównania, Układ Słoneczny liczy około 4,6 miliarda lat. Beta Pictoris daje więc astronomom wyjątkową możliwość obserwowania środowiska przypominającego to, w którym znajdowała się Ziemia i pozostałe planety na wczesnym etapie swojego istnienia.
Tamtejsz Koci ogon już wcześniej padł łupem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Teraz naukowcy wykorzystali Kosmiczny Teleskop Hubble’a, aby po raz pierwszy zarejestrować jego obecność również w świetle widzialnym. Połączenie danych z obu instrumentów pozwoliło dokładniej zbadać skład, strukturę i możliwe pochodzenie tej niezwykłej formacji.
Według badaczy najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem powstania Kociego ogona jest kolizja dwóch dużych ciał niebieskich, porównywalnych rozmiarami z planetami karłowatymi. Naukowcy szacują, że każde z nich mogło mieć masę od 1 do 3 × 10²¹ kilogramów, czyli porównywalną z masą Charona, księżyca Plutona, lub Makemake – jednego z największych znanych obiektów Pasa Kuipera.
Zderzenie mogło doprowadzić do uwolnienia ogromnej ilości materii, która następnie rozproszyła się w przestrzeni wokół gwiazdy. W rezultacie powstała struktura pyłowa o imponujących rozmiarach. Jej długość może sięgać około 1000 jednostek astronomicznych. Jedna jednostka astronomiczna odpowiada średniej odległości Ziemi od Słońca, wynoszącej około 150 milionów kilometrów.
Czytaj też: Astronomowie wykryli gwiazdę, która świeci na zielono. To pierwsza taka detekcja w historii
Jedną z największych zagadek było to, dlaczego Koci ogon pozostawał niewidoczny w świetle widzialnym, mimo że udało się go zarejestrować w podczerwieni. Nowe obserwacje sugerują, iż kluczowe znaczenie ma jego skład chemiczny. Struktura składa się bowiem niemal wyłącznie z organicznego materiału ogniotrwałego, bogatego w węgiel. Długie łańcuchy atomów węgla skutecznie pochłaniają światło widzialne, przez co pył jest bardzo ciemny. Jednocześnie jego drobiny mają mikrometryczne rozmiary i wyjątkowo porowatą, niemal puszystą strukturę.
Naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, w jaki sposób powstały takie ziarna. Jedna z hipotez zakłada, że podczas niezwykle gwałtownego zderzenia materiał węglowy wyparował, a następnie ponownie skondensował w trakcie ochładzania. Mogło to doprowadzić do powstania charakterystycznej, porowatej struktury. Obserwacje przyniosły dodatkowo inne interesujące odkrycie. Astronomowie zauważyli nietypowe odkształcenie w zewnętrznym halo pyłowym Beta Pictoris. Może ono być efektem oddziaływania grawitacyjnego jednej z planet układu – gazowego olbrzyma Beta Pic b, którego masa jest około dziesięciokrotnie większa od masy Jowisza.
