Webb odhalil dva typy extrémních debris disků vzniklých srážkami planetárních těles

Vesmírný dalekohled Jamese Webba pomohl vědcům z NASA výrazně rozšířit poznatky o takzvaných extrémních debris discích – prachových útvarech obklopujících mladé hvězdy, které vznikají při prudkých srážkách planetárních těles. Tým vedený Kate Su ze Space Science Institute v Coloradu spolu s maďarskými astronomy Attilou Moorem a Agnes Kospal z Konkoly Observatory v Budapešti zveřejnil výsledky studie 1. října 2026 v odborném časopise The Astrophysical Journal.

Výzkum, oznámený NASA 7. října 2026, zahrnoval celkem 21 debris disků. Pět z nich pocházelo z archivních dat staršího dalekohledu Spitzer, zbývajících 16 bylo zkoumáno přímo pomocí Webbova teleskopu – z toho 12 disků bylo pozorováno poprvé a čtyři představovaly následná pozorování již dříve známých objektů.

Extrémní debris disky se vyznačují neobvykle vysokým množstvím jemných prachových částic a vysokou koncentrací teplého prachu, přičemž jejich jasnost se nepravidelně mění v čase. Právě tato nestabilita a bohatost na prach odlišuje tyto disky od běžnějších, klidnějších prachových struktur kolem hvězd.

Na základě chemického složení vědci rozdělili zkoumané disky do dvou skupin – na disky bohaté na siliku a disky s nízkým obsahem siliky. Silika-bohaté disky podle všeho vznikly při energeticky velmi náročných srážkách mezi tělesy o velikosti planety Mars. Takové disky jsou podle zjištění týmu mladší než 300 milionů let, což naznačuje, že jde o relativně nedávné kosmické události v astronomickém měřítku.

Naproti tomu disky s nízkým obsahem siliky vznikaly za méně energetických okolností, včetně takzvaných dotykových nárazů mezi tělesy o velikosti Měsíce – tedy srážek, při nichž se objekty při nízké rychlosti spíše slepí, než aby se rozpadly na drobné fragmenty. Tato skupina disků vykazuje podstatně širší rozmezí stáří, což naznačuje, že podobné procesy mohou probíhat v různých fázích vývoje planetárních soustav, nejen v jejich raných stádiích.

Toto je poprvé, co jsme shromáždili dostatek systémů, abychom skutečně pochopili tuto podskupinu, kterou nazýváme extrémní debris disky, uvedla Kate Su. Podle ní dosavadní pozorování, která byla často omezena na jednotlivé případy, nyní nahrazuje statisticky robustnější vzorek umožňující rozpoznat obecné vzorce ve vzniku a vývoji těchto struktur.

Výzkum má význam i pro pochopení historie samotné sluneční soustavy. Srážky podobné těm, které vedly ke vzniku silika-chudých disků, jsou v souladu s teorií vzniku Měsíce, podle níž náš satelit vznikl po nárazu tělesa o velikosti Marsu do rané Země, případně po méně násilných srážkách mezi menšími tělesy v rané fázi formování planetárního systému. Studium podobných disků kolem jiných mladých hvězd tak poskytuje vědcům jedinečnou možnost sledovat procesy, které se v naší sluneční soustavě odehrály před miliardami let a jejichž přímé stopy jsou dnes už jen těžko zjistitelné.

Schopnost Webbova teleskopu detekovat jemné rozdíly v infračerveném záření vycházejícím z prachových částic umožnila vědcům poprvé systematicky rozlišit mezi jednotlivými typy srážkových událostí na základě pozorovaných spektrálních vlastností. To otevírá cestu k přesnějšímu datování a klasifikaci podobných jevů i u dalších hvězdných soustav, které budou v budoucnu zkoumány.

Tým plánuje v pozorováních pokračovat a rozšířit vzorek zkoumaných systémů, aby bylo možné lépe pochopit, jak časté jsou podobné extrémní srážkové události v různých typech planetárních soustav a jaký vliv mají na dlouhodobý vývoj planet a jejich měsíců. Výsledky mohou také přispět k lepšímu pochopení toho, za jakých podmínek vznikají měsíce podobné tomu našemu a jak časté jsou takové procesy napříč galaxií.