Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2024

NASA’s Webb Discovers Dusty ‘Cat’s Tail’ in Beta Pictoris System

0
6 Min Read

NASA’s Webb Discovers Dusty ‘Cat’s Tail’ in Beta Pictoris System

This image from Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) shows the star system Beta Pictoris.
Credits: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Stark and K. Lawson (NASA GSFC), J. Kammerer (ESO), and M. Perrin (STScI).

Beta Pictoris, a young planetary system located just 63 light-years away, continues to intrigue scientists even after decades of in-depth study. It possesses the first dust disk imaged around another star — a disk of debris produced by collisions between asteroids, comets, and planetesimals. Observations from NASA’s Hubble Space Telescope revealed a second debris disk in this system, inclined with respect to the outer disk, which was seen first. Now, a team of astronomers using NASA’s James Webb Space Telescope to image the Beta Pictoris system (Beta Pic) has discovered a new, previously unseen structure.

The team, led by Isabel Rebollido of the Astrobiology Center in Spain, used Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) and MIRI (Mid-Infrared Instrument) to investigate the composition of Beta Pic’s previously detected main and secondary debris disks. The results exceeded their expectations, revealing a sharply inclined branch of dust, shaped like a cat’s tail, that extends from the southwest portion of the secondary debris disk.

Image: Star System Beta Pictoris

This image from Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) shows the star system Beta Pictoris. An edge-on disk of dusty debris generated by collisions between planetesimals (orange) dominates the view. A hotter, secondary disk (cyan) is inclined by about 5 degrees relative to the primary disk. The curved feature at upper right, which the science team nicknamed the “cat’s tail,” has never been seen before. A coronagraph (black circle and two small disks) has been used to block the light of the central star, whose location is marked with a white star shape. In this image light at 15.5 microns is colored cyan and 23 microns is orange (filters F1550C and F2300C, respectively).
NASA, ESA, CSA, STScI, C. Stark and K. Lawson (NASA GSFC), J. Kammerer (ESO), and M. Perrin (STScI).

“Beta Pictoris is the debris disk that has it all: It has a really bright, close star that we can study very well, and a complex cirumstellar environment with a multi-component disk, exocomets, and two imaged exoplanets,” said Rebollido, lead author of the study. “While there have been previous observations from the ground in this wavelength range, they did not have the sensitivity and the spatial resolution that we now have with Webb, so they didn’t detect this feature.”

A Star’s Portrait Improved with Webb

Even with Webb or JWST, peering at Beta Pic in the right wavelength range — in this case, the mid-infrared — was crucial to detect the cat’s tail, as it only appeared in the MIRI data. Webb’s mid-infrared data also revealed differences in temperature between Beta Pic’s two disks, which likely is due to differences in composition.

“We didn’t expect Webb to reveal that there are two different types of material around Beta Pic, but MIRI clearly showed us that the material of the secondary disk and cat’s tail is hotter than the main disk,” said Christopher Stark, a co-author of the study at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. “The dust that forms that disk and tail must be very dark, so we don’t easily see it at visible wavelengths — but in the mid-infrared, it’s glowing.”

To explain the hotter temperature, the team deduced that the dust may be highly porous “organic refractory material,” similar to the matter found on the surfaces of comets and asteroids in our solar system. For example, a preliminary analysis of material sampled from asteroid Bennu by NASA’s OSIRIS-REx mission found it to be very dark and carbon-rich, much like what MIRI detected at Beta Pic.

Image: Annotated Image

This image from Webb’s MIRI (Mid-Infrared Instrument) shows the star system Beta Pictoris. An edge-on disk of dusty debris generated by collisions between planetesimals (orange) dominates the view and is labeled “main disk plane.” While a secondary disk (cyan), inclined 5 degrees relative to the main disk, was already known, Webb showed its true extent at lower left. Webb also detected a never-before-seen feature labeled the cat’s tail. A coronagraph (black circle and two small disks) has been used to block the light of the central star. A scale bar shows that the disks of Beta Pic extend for hundreds of astronomical units (AU), where one AU is the average Earth-Sun distance. (In our solar system, Neptune orbits 30 AU from the sun.) In this image light at 15.5 microns is colored cyan and 23 microns is orange (filters F1550C and F2300C, respectively).
NASA, ESA, CSA, STScI, C. Stark and K. Lawson (NASA GSFC), J. Kammerer (ESO), and M. Perrin (STScI).

The Tail’s Puzzling Beginning Warrants Future Research

However, a major lingering question remains: What could explain the shape of the cat’s tail, a uniquely curved feature unlike what is seen in disks around other stars?

Rebollido and the team modeled various scenarios in an attempt to emulate the cat’s tail and unravel its origins. Though further research and testing is required, the team presents a strong hypothesis that the cat’s tail is the result of a dust production event that occurred a mere one hundred years ago.

“Something happens — like a collision — and a lot of dust is produced,” shared Marshall Perrin, a co-author of the study at the Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. “At first, the dust goes in the same orbital direction as its source, but then it also starts to spread out. The light from the star pushes the smallest, fluffiest dust particles away from the star faster, while the bigger grains do not move as much, creating a long tendril of dust.”

“The cat’s tail feature is highly unusual, and reproducing the curvature with a dynamical model was difficult,” explained Stark. “Our model requires dust that can be pushed out of the system extremely rapidly, which again suggests it’s made of organic refractory material.”

Animation: Cat’s Tail Creation

This is an animation portraying the creation of the cat’s tail, as hypothesized by a team of astronomers. The cat’s tail may be the result of a dust production event — like a collision — that occurred a mere one hundred years ago. This tendril of dust, which is seen in the southwest portion of Beta Pic’s secondary debris disk, is estimated to span 10 billion miles. Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, R. Crawford (STScI), C. Stark (NASA-GSFC), M. Perrin (STScI), and I. Rebollido (Astrobiology Center).

The team’s preferred model explains the sharp angle of the tail away from the disk as a simple optical illusion. Our perspective combined with the curved shape of the tail creates the observed angle of the tail, while in fact, the arc of material is only departing from the disk at a five-degree incline. Taking into consideration the tail’s brightness, the team estimates the amount of dust within the cat’s tail to be equivalent to a large main belt asteroid spread out across 10 billion miles.

A recent dust production event within Beta Pic’s debris disks could also explain a newly-seen asymmetric extension of the inclined inner disk, as shown in the MIRI data and seen only on the side opposite of the tail. Recent collisional dust production could also account for a feature previously spotted by the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in 2014: a clump of carbon monoxide (CO) located near the cat’s tail. Since the star’s radiation should break down CO within roughly one hundred years, this still-present concentration of gas could be lingering evidence of the same event.

“Our research suggests that Beta Pic may be even more active and chaotic than we had previously thought,” said Stark. “JWST continues to surprise us, even when looking at the most well-studied objects. We have a completely new window into these planetary systems.”

These results were presented in a press conference at the 243rd meeting of the American Astronomical Society in New Orleans, Louisiana.

The observations were taken as part of Guaranteed Time Observation program 1411.

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb is solving mysteries in our solar system, looking beyond to distant worlds around other stars, and probing the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency

Downloads

Download full resolution images for this article from the Space Telescope Science Institute.

Right click the images in this article to open a larger version in a new tab/window.

Media Contacts

Laura Betzlaura.e.betz@nasa.gov, Rob Gutrorob.gutro@nasa.gov
NASA’s  Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Abigail Major amajor@stsci.edu, Christine Pulliamcpulliam@stsci.edu
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Related Information

About protoplanetary disks

LIfe and Death of a Planetary System

More Webb News – https://science.nasa.gov/mission/webb/latestnews/

More Webb Images – https://science.nasa.gov/mission/webb/multimedia/images/

Webb Mission Page – https://science.nasa.gov/mission/webb/

Related For Kids

How did our Solar System Form?

What is the Webb Telescope?

SpacePlace for Kids

En Español

Ciencia de la NASA

NASA en español 

Space Place para niños








Победительница «Голоса» показала в Кремле татуировки

Понимание важности массажа для лица

Егор Крид сменил имидж

Летние концерты в Москве


Official: Torino purchase Anjorin from Empoli, with Chelsea making profit

Dive into these six summer reads, recommended by BI's editors

The shopping wars are heating up this July as Dollar General and Walmart offer discounts ahead of Amazon's Prime Day

Edgbaston breached: India break duck in England’s storied fortress, win by 336 runs


Нужно ли праздновать патриотические праздники в колониях-поселениях?

В Астраханской области на федеральных трассах установят почти 30 км освещения

«Деловые Линии» открыли подразделение в Магадане

Аймед — лидер в микрохирургии: премия «I’M FAMOUS» отметила достижения


Capcom cancels a presentation on Monster Hunter Wilds performance at CEDEC 2025 amid ongoing developer harassment

Ballz 2 Beat 1.1.9

Кья-кья: 10-ка лучших героев в Soul Calibur 2

Баллистическая защита 2.9.1



Искусство как память: в Театре Российской Армии прошел уникальный балетный марафон

Нужно ли праздновать патриотические праздники в колониях-поселениях?

Киберпреступность эволюционировала, защита не может строиться только на поиске вредоносного кода

Глобальное масштабирование: компания «Газинформсервис» участвует в обсуждении применения электронной транспортной накладной с ЕЭК ООН


Телеканал ТНТ и студия SVERDLOVSK объявляют о завершении съёмок пилота комедии «Повар под прикрытием»

Барнаул оказался в хвосте рейтинга российских городов по отраслевым зарплатам

Россия стала первой страной, признавшей «Талибан»: ждёт ли мировую политику новая эра?

Глобальное масштабирование: компания «Газинформсервис» участвует в обсуждении применения электронной транспортной накладной с ЕЭК ООН


Полиция разыскивает подростков, издевавшихся над мальчиком в Подмосковье

Голикова: 42 тысячи жизней сохранено благодаря отказу четверти женщин от абортов в 2024 году

Из-за авиационного хаоса пострадали более 11 тыс. организованных туристов

Барнаул оказался в хвосте рейтинга российских городов по отраслевым зарплатам


Мирра Андреева впервые в карьере вышла в 1/4 финала Уимблдона

Теннисист Рублев проиграл Алькарасу в четвертом круге Уимблдона

Теннисист Димитров получил травму, ведя 2:0 по сетам у Синнера на Уимблдоне

Теннисист Андрей Рублев проиграл Алькарасу в 1/8 финала Уимблдона


Большой, но не «гармошка»: в России появился Царь-автобус

Альберт и Полина из Ульяновска распишутся сегодня на самой массовой свадьбе года в Москве

«Поступил как русский офицер»: генерал Руцкой высказался о смерти Старовойта

СК начал проверку кафе мигрантов в Новосибирске после жалоб


Музыкальные новости

Певица Пугачева пригрозила Галкину из-за съемок ее отдыха в Латвии

Певица Валерия опубликовала фото с крещения внука

"Просто какой-то ужас": Сестре певицы Жанны Фриске сделали срочную операцию

Последний концерт Оззи Осборна: как проводили легенду Black Sabbath


Глобальное масштабирование: компания «Газинформсервис» участвует в обсуждении применения электронной транспортной накладной с ЕЭК ООН

Нужно ли праздновать патриотические праздники в колониях-поселениях?

Аймед — лидер в микрохирургии: премия «I’M FAMOUS» отметила достижения

Киберпреступность эволюционировала, защита не может строиться только на поиске вредоносного кода


Знаменитый ультрамарафонец Максим Егоров пробежит 42,2 км в поддержку фонда «Жизнь в Движении»

Создание Музыкального Лейбла. Создание собственного Музыкального лейбла.

Мишустин поддержал идею о выездном «Иннопроме» на территории Саудовской Аравии

Искусство как память: в Театре Российской Армии прошел уникальный балетный марафон


Первый предсерийный AVIOR V90 преодолел 200 000 км

Baza: несколько автомобилей горят у дома на Бескудниковском бульваре в Москве

Подмосковные новостройки на Дмитровском шоссе за год подорожали на 20%

Вероятная причина пожара восьми автомобилей на севере столицы


«Всё для Победы!» — трёхлетие движения, объединившего страну

Алиев просит русских остановиться, но уже поздно: Идут аресты, депортация, бьют по экономике

Пособия и ранний выход на пенсию: Алексей Путин — о мерах поддержки семей с детьми




Аймед — лидер в микрохирургии: премия «I’M FAMOUS» отметила достижения

Врач-косметолог Мадина Осман: можно ли справиться с гравитационным птозом без пластики

В Грозном отметили 25-летие отдельного медико-санитарного батальона Росгвардии

Кофе.net. Врач Клименко назвала напитки, которые запрещены в жару


В Раде поставили под сомнение стремление Киева к миру


Спортсмены Росгвардии стали победителями соревнований по стрельбе из пневматического оружия

«Лето в Москве»: какие мероприятия для детей и родителей пройдут на этой неделе

Престижная награда в сфере IT-достижений досталась калининградскому тренеру

Воспитанник МБУ ДО «Спортивная школа бокса им. А.С. Антонюка города Симферополя» - Юрий Аветян (тренер Лапин С.Ю.) стал победителем четвертой летней Спартакиады молодежи России 2025, проходившей в городе Москва!


Лукашенко потребовал к осени убрать в Белоруссии все бревна с лесных опушек

Тихановский не набрал донатов на свержение Лукашенко. Жена зовет на помощь Трампа


Собянин сообщил о лидерстве "Технополиса Москва" в рейтинге эффективности ОЭЗ

Собянин: Технополис Москва вновь лидирует среди инновационных зон России

Собянин рассказал, какие масштабные проекты реализуют рядом со станциями метро

Собянин: 250 млрд рублей вложат в развитие рабочих мест у метро Москвы


Аномальная жара 30+ градусов задержится надолго: Вильфанд дал реальный прогноз по России

360.ru: в период аномальной жары важно надевать светлую, свободную одежду

Бэби-бум: 200 редких животных родились в Московском зоопарке

Синоптик Ильин: Аномальная жара в Москве и МО может сохраниться до конца июля


СК начал проверку кафе мигрантов в Новосибирске после жалоб

Полиция разыскивает подростков, издевавшихся над мальчиком в Подмосковье

Собянин сообщил о лидерстве "Технополиса Москва" в рейтинге эффективности ОЭЗ

Голикова: 42 тысячи жизней сохранено благодаря отказу четверти женщин от абортов в 2024 году


Ефимов: в Москве благоустроят набережную Захарковского карьера

Заммэра Москвы Ефимов сообщил о благоустройстве набережной Захарковского карьера

Владимир Ефимов: В столице благоустроят набережную Захарковского карьера

Отключения коммунальных услуг в Архангельске 8 июля 2025 года


Число совершенных мигрантами тяжких преступлений в России выросло на 57%

Симферополь частично остался без света

Воспитанник МБУ ДО «Спортивная школа бокса им. А.С. Антонюка города Симферополя» - Юрий Аветян (тренер Лапин С.Ю.) стал победителем четвертой летней Спартакиады молодежи России 2025, проходившей в городе Москва!

Кто в Симферополе и Севастополе зарабатывает больше всех


Из-за авиационного хаоса пострадали более 11 тыс. организованных туристов

«Поступил как русский офицер»: генерал Руцкой высказался о смерти Старовойта

Барнаул оказался в хвосте рейтинга российских городов по отраслевым зарплатам

Здание консультативно-диагностического центра передали в управление поликлинике в Академическом районе














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *