Астрономы, использующие космический телескоп NASA «Хаббл», применили новую технику обработки изображения для того, чтобы получить в ближнем инфракрасном рассеянном свете снимки пяти дисков, наблюдаемых вокруг молодых звезд в Mikulski Archive базы данных космического телескопа. Эти диски являются доказательствами новообразованных планет.
Если астрономы первоначально что-либо «не рассмотрели» с своем обзоре данные, то они могут сделать новые открытия, повторно используя более ранние данные, но применяя при этом новые методы обработки изображений. Это возможно благодаря богатству информации, хранящейся в архиве данных космического телескопа «Хаббл». Нечто подобное недавно предпринял Rémi Soummer из Space Telescope Science Institute (STScI) в Балтиморе (штат Мэриленд) вместе со своей командой во время «охоты на скрытые сокровища «Хаббла».
Первоначальные обзоры звезд проводились посредством инструмента Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) «Хаббла», в основу роботы которого были положены необычные тепловые «подписи», полученные космическим телескопом NASA «Спитцер» и спутником Infrared Astronomical Satellite, запущенным в 1983 году. Предыдущие данные позволили установить, что вокруг таких звезд могут существовать пыльные диски. Ввиду того, что маленькие частицы пыли в дисках способны рассеивать свет, диски становятся видимыми. Но когда «Хаббл» проводил исследования звёзд в период с 1999 по 2006 года, никаких дисков на снимках NICMOS, обнаружить не удалось.
Недавно, благодаря усовершенствованной технологии обработки изображений, в том числе алгоритмам, используемым для программного обеспечения, предназначенного для распознавания лиц, Rémi Soummer со своей командой повторно проанализировал заархивированные изображения. На сей раз они смогли однозначной увидеть пылевые диски, и более того — определить их форму.
Прибор NICMOS, который приступил к сбору данных в 1997 году, был настолько ультрасовременным, что технология наземного базирования только теперь начинает соответствовать его мощности. Ввиду того, что «Хаббл» находится к эксплуатации почти 24 года, он обеспечивает шикарную базу, представленную высококачественными архивами наблюдениями.
По словам Dean Hines из STScI, теперь с такими технологиями обработки изображений учёные имеют возможность пересмотреть архив и провести более детализированный анализ данных NICMOS.
Полученные результаты позволили увеличить число пылевых дисков, замеченных в рассеянном свете, с 18 до 23-х. Благодаря анализу новых пылевых дисков и разнообразию их форм, «Хаббл» может помочь астрономам больше узнать о том, как именно формируются и развиваются планетарные системы.
Пыль в дисках, по предположениям учёных, образуется в результате столкновений небольших планетарных тел, таких как астероиды. Пылевые диски, как понятно из самого названия, состоят из частиц пыли, образовавшихся в результате разрушительных столкновений. Самые крошечные фрагменты постоянно устремляются уносит в космическое пространство за счет радиационного давления от звезды. Это означает, что планетарные диски регулярно пополняются пылью, следовательно, столкновения происходят довольно часто. Подобные процессы были весьма распространены примерно 4,5 млрд лет тому назад. Луна и спутниковая система вокруг Плутона, по мнению учёных, являются результатами столкновений астрономических объектов.
По словам Christine Chen, входившего в команду исследователей, который является экспертом по пылевым дискам, наибольший интерес представляет звезда HD 141943, которая является точным близнецом нашего Солнца на тот период, когда наша Земля только начинала формироваться в Солнечной системе.
Благодаря «Хаббл» удалось установить, что звезде присущ ассиметричный диск. Эта асимметрия может служить доказательством того, что на диск воздействует гравитация одной или нескольких планет.
Marshall Perrin из STScI дополняет, что возможность наблюдать за этими дисками позволит учёным планировать дальнейшие наблюдения, направленные на более детализированное изучение, используя для этого другие приборы «Хаббл» и большие наземные телескопы. По словам Laurent Pueyo из STScI, подобного рода методы планируется положить в основу стандартной методологии обработки данных будущего James Webb Space Telescope. Он также отмечает, что планетарные диски также будут среди основных целей телескопа JWST.
Команда Soummer находится только на самом начальном этапе своей работы. Учёные намерены искать структуры в дисках, которые предполагают присутствие планет.
Космический телескоп «Хаббл» — это проект международного сотрудничества между NASA и Европейским космическим агентством.
