Бета Живописца — молодая звезда, расположенная примерно в 64 световых годах от Земли. Ее возраст составляет около 18,5 миллиона лет. Светило окружает обширный диск из пыли и обломков небесных тел, оставшихся после формирования планетной системы. Поскольку в нем продолжаются столкновения астероидов и других тел, астрономы могут изучать процессы, что происходили на ранних этапах развития Солнечной системы.
У Беты Живописца уже нашли массивные экзопланеты, чья гравитация влияет на окружающий диск. Однако одной из самых необычных особенностей стал «Кошачий хвост» — протяженная изогнутая структура, впервые замеченная космическим телескопом «Джеймс Уэбб» в 2024 году. Предполагается, что она возникла в результате столкновения двух крупных небесных тел примерно 100-200 лет назад.
Теперь группа астрономов под руководством Арина Авсара (Arin Avsar) из Аризонского университета (США) изучила эту структуру с помощью космической обсерватории «Хаббл». Исследователи объединили данные шести серий наблюдений, проведенных с 2012 по 2025 год, и получили подробное изображение пылевого диска на расстояниях до 0,008 светового года от звезды.
После обработки снимков ученые выделили слабое свечение «Кошачьего хвоста» в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Его форма хорошо совпала с изображением, полученным с помощью «Уэбба», хотя самая удаленная изогнутая часть структуры была невидимой. «Хаббл» проследил хвост примерно до 0,0036 светового года от звезды.
Выяснилось, что в отраженном свете хвост крайне тусклый. Его поток излучения составляет всего 0,1-0,4 процента от потока, зарегистрированного «Уэббом» на длине волны 15,5 микрометра. Сопоставив эти измерения, астрономы заключили, что частицы пыли обладают высокой пористостью: от 55 до 93 процентов их объема приходится на пустоты. При этом от 85 до 99 процентов твердого вещества пылинок составляют сложные углеродсодержащие материалы, устойчивые к нагреву, а вот доля силикатов оказалась невелика.
Ученые также оценили масштабы предполагаемой катастрофы. По расчетам, для образования такого количества органической пыли могли столкнуться два крупных небесных тела радиусом примерно 600-800 километров. То есть эти объекты можно сравнить с карликовыми планетами и крупными лунами внешней части Солнечной системы.
Новые изображения также показали, что окружающее звезду пылевое гало заметно искривлено и несимметрично. Возможно, его форму изменяет гравитационное воздействие планет Беты Живописца. Однако для проверки этой гипотезы понадобятся дополнительные расчеты.
Таким образом, наблюдения «Хаббла» подтвердили существование «Кошачьего хвоста» в отраженном свете и позволили лучше понять его происхождение. По мнению авторов научной работы, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, необычная структура может быть следом сравнительно недавнего масштабного столкновения внутри системы.