在灰塵不應該存在的地方發現了一顆隱藏的恆星

現在，亞利桑那大學的研究人員相信他們已經找到了一個重要的缺失部分。他們發現了一顆伴星，它反復經過這種異常熱塵埃所在的同一區域。

創紀錄的發現

研究結果發表於 天文學雜誌 托馬斯·斯圖伯 (Thomas Stuber) 是亞利桑那大學斯圖爾德天文台的博士後研究員。使用歐洲南方天文台的 MATISSE 儀器，該團隊實現了用該技術記錄的伴星的最高對比度。

這一發現為科學家提供了一個罕見的天然“實驗室”來研究外星塵埃的熱量。這種塵埃已經成為尋找其他恆星周圍類地行星的主要障礙。

為什麼外逸塵埃熱如此令人困惑？

外生代塵埃熱挑戰了有關行星系統行為的基本理念。這些粒子非常小，可以與火的煙霧相媲美，並且它們的軌道非常靠近恆星。這些地區的高溫和輻射幾乎會立即摧毀灰塵。

“如果我們看到大量灰塵，就需要快速更換，或者需要某種機制來延長灰塵的壽命，”斯圖伯說。

尋找其他土地的問題

這個謎團變得更加重要，因為科學家希望恆星周圍出現熱塵埃，這些塵埃可能擁有類地行星。 NASA 計劃中的宜居世界天文台 (HWO) 預計將於 2040 年代啟動，旨在使用先進的日冕儀阻擋星光，以便可以看到暗淡的行星。

熱塵埃會產生研究人員所說的“日冕發射”——可以掩蓋宜居世界跡象的散射光，從而乾擾這一過程。了解這些塵埃的來源及其行為方式對於未來的行星搜尋任務至關重要。

干涉測量法揭示的驚喜

為了更仔細地研究該系統，Stuber 的團隊使用了乾涉測量法，這是一種結合多個望遠鏡發出的光來模擬更大望遠鏡的方法。研究人員在 2022 年至 2024 年間反復觀察了 Kappa Tucanae A。

國際團隊最初計劃追踪灰塵隨時間的變化。相反，他們發現了一些意想不到的東西：一顆伴星在高度拉長的軌道上移動。最接近時，它距主恆星 0.3 個天文單位，比太陽系中任何行星到太陽的距離都要近。

星際實驗室初具規模

據斯圖伯稱，這一發現改變了科學家對整個系統的看法。 Kappa Tucanae A 並不是一個簡單的謎團，而是一個研究極端星際相互作用的複雜環境。伴星先漂離系統，然後又墜入塵土飛揚的內部區域。

該研究的合著者、斯圖爾特天文台副天文學家史蒂夫·埃特爾（Steve Ertel）說：“這個伴星基本上不可能與塵埃的產生沒有某種聯繫。” “它必須與灰塵動態相互作用。”

數十年的技術專長

這一進展反映了斯圖爾特天文台多年來在干涉測量領域的領先地位。美國宇航局資助的位於格雷厄姆山的大型雙目望遠鏡干涉儀（LBTI）改變了對溫暖的外生塵埃的研究，這種塵埃不像杜鵑鳥周圍的熱塵埃那麼極端。

該儀器的穩定性和靈敏度幫助 Steward 成為全球外星塵埃研究中心。這一成功獲得了美國宇航局、國家科學基金會和私人捐助者的大力支持，並使該天文台處於系外行星科學的前沿。

構建下一代工具

這種經驗正在塑造未來的技術。 Steward 研究人員正在幫助建造歐洲零干涉儀，其靈敏度比以前的儀器高 50 倍。

這種聯繫是個人的和技術的。領導歐洲儀器開發的丹尼斯·德弗雷 (Denis Defrère) 此前曾在斯圖爾德天文台接受過博士後研究員培訓，並幫助建立了 LBTI。

埃特爾說：“斯圖爾特已經成為此類研究的全球領導者，這對於地外成像非常重要。”他獲得了美國宇航局的資助，使用新儀器研究外星塵埃。

理解宇宙塵埃的新方法

Kappa Tucanae A 系統開闢了許多新的研究機會。通過研究伴星如何與塵埃相互作用，科學家希望更多地了解熱塵埃的來源、成分、顆粒有多大以及它們是如何分佈的。

正如研究人員喬治·里克和安德拉斯·加斯帕爾·斯圖爾特所建議的那樣，這項工作可能有助於揭示磁場是否會捕獲帶電塵埃粒子。它還可以測試彗星的頻繁活動是否充滿了塵埃，這一過程由該論文的合著者、研究員維吉妮·法拉馬茲-戈爾卡·斯圖爾特（Virginie Faramaz-Gorka Steward）進行了研究。其他完全不同的物理過程也可能在起作用。

期待未來的發現

研究結果表明，其他擁有熱塵埃的恆星也可能擁有隱藏的伴星。斯圖爾特天文台的研究人員計劃重新檢查以前觀察到的系統，以尋找可能被忽視的恆星。

隨著美國宇航局的宜居世界觀測站即將啟動，此類發現為天文學家將面臨的環境提供了重要信息。

斯圖伯說：“鑑於之前已經多次觀測到杜鵑花卡帕 A 系統，我們甚至沒想到會找到這顆伴星。” “這使得現在擁有這個獨特的系統變得更加令人興奮，它為探索外星塵埃的神秘熱量開闢了新途徑。”