Naukowcy obserwujący pobliską gwiazdę Fomalhaut za pomocą najnowszego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba postanowili jako pierwsi wykonać zdjęcia w podczerwieni przedstawiające otaczający ją dysk pyłowy. W ten sposób chcieli dokładniej przyjrzeć się powstającemu wokół młodej gwiazdy pasowi planetoid. Dzięki niezrównanej rozdzielczości teleskopu Jamesa Webba, naukowcy ze zdumieniem byli w stanie odkryć, że ów dysk nie jest jednorodny, a raczej składa się z trzech oddzielnych pasów planetoid, dużo bardziej złożonych niż znane z naszego podwórka Pas Planetoid (rozciągający się między orbitami Marsa i Jowisza) i Pas Kuipera (za orbitą Neptuna, ostatniej planety Układu Słonecznego). Skalą dysk otaczający Fomalhaut także bije na głowę nasz układ planetarny. O ile Pas Kuipera na obrzeżach Układu Słonecznego zawierający m.in. Plutona sięga na 50 AU (jednostek astronomicznych) od Słońca, o tyle największy, zewnętrzny pas planetoid otaczający Fomalhaut sięga trzy razy dalej. Nie mówiąc już o tym, że dwóch mniejszych, wewnętrznych pierścieni nikt się w ogóle tam nie spodziewał.
Czytaj także: Układ Słoneczny to nie tylko planety i księżyce. Słyszeliście kiedyś o Quaoar?
Czym jest Fomalhaut?
Sam Fomalhaut to widoczna gołym okiem, najjaśniejsza gwiazda w gwiazdozbiorze Ryby Południowej, a nawet jedna z najjaśniejszych gwiazd widocznych na półkuli południowej. Jej odległość od Ziemi szacuje się na zaledwie 25 lat świetlnych. Pod względem fizyczny gwiazda jest niemal dwa razy większa od Słońca, zarówno pod względem rozmiarów, jak i masy. Pod względem jasności i temperatury jednak bije już naszą gwiazdę na głowę. Jej jasność jest niemal dwadzieścia razy wyższa od jasności Słońca, a i temperatura na powierzchni sięga 8300 stopni Celsjusza (temperatura Słońca to 5400 stopni Celsjusza).
Astronomowie od dawna już badają pasy planetoid i dyski pyłowe otaczające inne gwiazdy. Dotychczas do tego służyły instrumenty takie jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a, Kosmiczne Obserwatorium Herschel czy radioteleskop ALMA na pustyni Atacama w Chile. Ze względu na zainstalowane na ich pokładzie detektory, instrumenty te nadawały się przede wszystkim do obserwowania zimnych, zewnętrznych regionów takich dysków. Możliwości obserwowania takich układów w podczerwieni przy pomocy Jamesa Webba pozwala teraz naukowcom sprawdzić także co się dzieje nieco bliżej gwiazdy, tam, gdzie pył jest cieplejszy i emituje znacznie więcej promieniowania termicznego.
Co się dzieje w pobliżu Fomalhaut?
Kiedy astronomowie widzą kilka pierścieni otaczających jedną gwiazdę, automatycznie zwracają uwagę na luki między tymi pierścieniami. Skoro bowiem jest luka, to najprawdopodobniej odpowiada za nią młoda planeta, która krążąc wokół gwiazdy stopniowo oczyszcza swoją orbitę z pyłu i odłamków po procesie powstawania samego układu planetarnego. W przypadku Fomalhauta mamy do czynienia z trzema pierścieniami, które rozdzielone są dwoma lukami. Naturalnie zatem powstaje pytanie: gdzie są planety. Być może bowiem obserwujemy właśnie powstawanie niezwykle ciekawego układu planetarnego.
Co tam się wydarzyło?
Autorzy najnowszego opracowania zwracają uwagę także na jeszcze jeden niezwykle intrygujący aspekt otoczenia gwiazdy Fomalhaut. W zewnętrznym pierścieniu odłamków pojawił się gigantyczny obłok pyłowy. Jak na razie jego pochodzenie nie jest jasne. Warto jednak wspomnieć, że w 2008 roku Kosmiczny Teleskop Hubble’a dostrzegł w zewnętrznym dysku potencjalną planetę. W 2014 roku, gdy Hubble ponownie obserwował Fomalhaut owej planety już nie znalazł. Możliwe zatem, że między tymi obserwacjami doszło do zderzenia potencjalnej planety/planetoidy z innym masywnym lodowym obiektem. Obserwowany obecnie obłok pyłu może w rzeczywistości być obłokiem szczątków powstałych w tym zderzeniu. Na to pytanie odpowiedzą jednak dopiero dalsze obserwacje.