Badanie opublikowane 7 października 2026 r. opisuje pierwszą detekcję przez Hubble’a rozproszonego światła widzialnego i bliskiej podczerwieni z ogona Cat’s Tail w układzie Beta Pictoris. Instrument STIS zarejestrował słaby sygnał o stosunku sygnału do szumu około 5–10, sięgający w projekcji około 230 jednostek astronomicznych (AU). To granica wykrytej składowej, a nie całego ogona. Autorzy badania zestawili ją z wcześniejszym modelowaniem emisji w średniej podczerwieni wykonanym na podstawie obserwacji MIRI, w którym koniec struktury wypadał ponad 1000 AU od gwiazdy.
Zasięg jednej detekcji mówi, jak daleko sięga widoczny sygnał w danym paśmie, a nie gdzie kończy się cała struktura pyłowa.
Co Hubble wykrył w Cat’s Tail
Analiza obejmuje sześć epok obserwacji HST/STIS z lat 2012–2025; autorzy opisują łączną podstawę obserwacyjną jako 14 lat. STIS wykrył światło rozproszone na ziarnach pyłu, a nie samo ciepło emitowane przez pył. Sygnał ogona ma jasność powierzchniową około 0,03 mJy na sekundę kątową przy podstawie i około 0,01 mJy na sekundę kątową przy końcu, ponad tłem halo.
Wynik dotyczy konkretnego składnika światła z ogona. W obserwacjach STIS sygnał zanika w tle powyżej około 55 AU od płaszczyzny środkowej dysku, a wykryta struktura osiąga około 230 AU od gwiazdy w rzucie na płaszczyznę obrazu.
Dlaczego zasięg STIS różni się od wyniku MIRI
Hubble i Webb obserwowały pył w różny sposób. STIS rejestrował światło widzialne i bliską podczerwień rozproszone przez ziarna, natomiast MIRI badał emisję cieplną w średniej podczerwieni. Dlatego około 230 AU wykryte przez STIS i ponad 1000 AU z wcześniejszego modelu MIRI opisują różne obserwacje i różne granice detekcji. Wynik Hubble’a nie wyznacza końca całej struktury.
Przy założeniu podobnego kształtu obu obserwowanych składowych badanie szacuje, że strumień światła rozproszonego wykryty przez STIS wynosi 0,1–0,4% strumienia w paśmie MIRI F1550C.
Co modele mówią o pyle i możliwym pochodzeniu
Model ziaren wskazuje na dużą porowatość, od 0,55 do 0,93, oraz przewagę materiału organicznego ogniotrwałego: 85–99% udziału wśród składników stałych. Udział krzemianów wynosi w tym modelu 1–15%. Są to wyniki dopasowania modelu do obserwacji, a nie pomiary próbki pobranej z ogona.
Jednym z rozważanych wyjaśnień powstania Cat’s Tail jest zderzenie dużych ciał. Przy założeniach dotyczących składu ciał macierzystych, zderzenia i rozkładu fragmentów badanie szacuje dolną granicę masy każdego hipotetycznego obiektu na około 1–3 × 10²¹ kg. Przy przyjętej gęstości 1,5 g/cm³ odpowiadałoby to promieniowi 600–800 km. To oszacowanie zależne od modelu; zderzenia nie zaobserwowano.
Asymetria zewnętrznego halo
Badanie opisuje wypukło-wklęsłą asymetrię zewnętrznego halo pyłowego, widoczną przy odległościach projekcyjnych około 130 AU i większych. Oddziaływania planetarne mogą pomóc wyjaśnić ten kształt, ale jego interpretacja wymaga dalszego modelowania dynamiki całego układu i wpływu ciśnienia promieniowania.
