De studie die op 7 oktober 2026 verscheen, rapporteert de eerste detectie met Hubble van verstrooid licht uit de stofstaart van Beta Pictoris. Het instrument STIS volgde de zwakke structuur tot een geprojecteerde afstand van ongeveer 230 astronomische eenheden (AU). Dat is de reikwijdte van deze lichtdetectie; een eerder model op basis van JWST-waarnemingen plaatste de punt van de staart voorbij 1.000 AU. De studie in The Astrophysical Journal Letters beschrijft dus twee verschillende waarnemingsregimes.
Wat Hubble aan de stofstaart detecteerde
Verstrooid licht is sterlicht dat door stofdeeltjes van richting wordt veranderd. De Hubble-ruimtetelescoop ving met zijn STIS-instrument zichtbaar en nabij-infrarood licht op dat door stof in de staart wordt verstrooid. De studie combineert zes waarnemingsmomenten uit de periode 2012–2025. De signaal-ruisverhouding van de staart bedraagt ongeveer 5–10: het signaal is dus zwak, maar komt in de analyse naar voren boven de achtergrond.
De gemeten helderheid boven de achtergrond van de stofhalo loopt terug van ongeveer 0,03 mJy per vierkante boogseconde aan de basis tot 0,01 mJy per vierkante boogseconde aan de punt. Ook boven ongeveer 55 AU van het middenvlak van de schijf verdwijnt het signaal in de achtergrond. De waargenomen STIS-structuur heeft een maximale geprojecteerde afstand van ongeveer 230 AU.
Waarom de eerdere MIRI-waarneming verder reikt
Hubble en de James Webb-ruimtetelescoop keken met verschillende instrumenten naar ander licht. STIS volgde zichtbaar en nabij-infrarood verstrooid licht; Webb gebruikte MIRI om midden-infraroodstraling van de stofstructuur waar te nemen. De studie verwijst naar eerder MIRI-onderzoek waarin een model de punt van de staart op meer dan 1.000 AU plaatst. Die modelafstand is niet dezelfde maat als de geprojecteerde reikwijdte van de STIS-detectie.
In een model met overeenkomende morfologie schatten de onderzoekers de STIS-lichtstroom op 0,1–0,4 procent van de lichtstroom in de MIRI-band F1550C. Dat verschil past bij het zwakke signaal dat Hubble in verstrooid licht oppikte.
Een afstand in Hubble-verstrooid licht en een gemodelleerde reikwijdte in MIRI-infrarood beschrijven verschillende kanten van dezelfde stofstructuur.
Wat het stofmodel zegt over materiaal en mogelijke oorsprong
Een model van de stofkorrels geeft een aandeel van 85–99 procent organisch vuurvast materiaal en 1–15 procent astronomische silicaten. De berekende porositeit, het aandeel lege ruimte in de korrels, ligt tussen 0,55 en 0,93. Dit zijn uit lichtmetingen afgeleide modelwaarden, geen analyse van verzamelde stofdeeltjes.
Een mogelijke verklaring voor de staart is een botsing tussen grote voorlopers. Onder aannames over de samenstelling van die lichamen, de botsing, de grootteverdeling van de fragmenten en hun dichtheid schat de studie voor elke hypothetische voorloper een ondergrens van ongeveer 1–3 × 10²¹ kilogram. Bij een aangenomen dichtheid van 1,5 gram per kubieke centimeter komt dat overeen met een geschatte straal van 600–800 kilometer. De berekening ondersteunt een botsingsscenario, maar de botsing zelf is niet waargenomen.
De asymmetrie van de buitenste stofhalo
De Hubble-waarnemingen tonen ook een bolle en holle asymmetrie in de buitenste stofhalo, vanaf geprojecteerde afstanden van ongeveer 130 AU. Interacties tussen planeten kunnen die vorm helpen verklaren. De studie beschouwt dat als een mogelijke verklaring en noemt verdere dynamische modellering van het planetenstelsel en stralingsdruk als nodig voor een nadere interpretatie.
