Teleskop Webba szpieguje w poszukiwaniu dowodów na istnienie ukrytych planet wokół pobliskiej gwiazdy

CNN – Astronomowie wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do obserwacji pierwszego pasa planetoid poza Układem Słonecznym i odkryli po drodze kilka kosmicznych niespodzianek.

Obserwatorium kosmiczne skupiło się na ciepłym pyle otaczającym Fomalhaut, jasną młodą gwiazdę znajdującą się 25 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Piscis Austrinus.

Pyłowy dysk wokół Fomalhaut został po raz pierwszy odkryty w 1983 roku za pomocą satelity astronomicznego NASA pracującego w podczerwieni. Ale naukowcy Webb nie spodziewali się zobaczyć trzech zazębiających się pierścieni pyłu rozciągających się 14 miliardów mil (23 miliardy kilometrów) od gwiazdy – czyli 150 razy dalej niż odległość od Ziemi do Słońca.

Nowy widok Webba po raz pierwszy ujawnił dwa wewnętrzne pasy Fomalhaut, których nie widziano na poprzednich zdjęciach wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a lub inne obserwatoria.

Szczegółowe zdjęcie pasów pyłowych wykonane w niewidocznym dla ludzkiego oka świetle podczerwonym pokazało, że struktury te są bardziej złożone niż główny pas asteroid i pas Kuipera w naszym Układzie Słonecznym.

Główny pas asteroid, znajdujący się między Marsem a Jowiszem, to miejsce, w którym pozostałości naszego Układu Słonecznego krążą wokół Słońca. Więcej pozostałości lodu można znaleźć w Pasie Kuipera na skraju naszego Układu Słonecznego, pierścieniu małych ciał niebieskich i pyłu w kształcie pączka za Neptunem.

Odkrycie dwóch wewnętrznych pierścieni Fomalhauta ujawniło, że planety ukrywające się głębiej w układzie gwiezdnym mogą wpływać na kształt pasa pyłowego. Sam pas zewnętrzny Fomalhaut jest dwa razy większy niż pas Kuipera. Nowy obraz i szczegółowe badanie wyników zostały opublikowane w poniedziałek w czasopiśmie Nature Astronomy.

Siły grawitacyjne tworzą pierścienie

Ogromne pasy pyłowe Fomalhaut prawdopodobnie powstały z gruzu pozostawionego po zderzeniach większych ciał, takich jak asteroidy i komety.

Następnie pył uformował się w pasy pod wpływem grawitacyjnego wpływu niewidzialnych planet krążących wokół gwiazdy, w taki sam sposób, w jaki Jowisz i Neptun utworzyły pas asteroid i wewnętrzną krawędź Pasa Kuipera.

„Opisałbym Fomalhaut jako archetyp dysków szczątków znalezionych gdzie indziej w naszej galaktyce, ponieważ mają one podobne komponenty do tych znalezionych w naszym układzie planetarnym” – powiedział główny autor badań Andras Gaspar, asystent profesora astronomii na University of Arizona. W Tucson, w oświadczeniu.

„Patrząc na wzory w tych pierścieniach, możemy faktycznie zacząć rysować mały zarys tego, jak powinien wyglądać układ planetarny – jeśli rzeczywiście uda nam się zrobić zdjęcie wystarczająco głębokie, aby zobaczyć podejrzane planety”.

Połączenie nowych obserwacji Webba i zdjęć wykonanych wcześniej przez Hubble’a, Obserwatorium Kosmiczne Herschela Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz Atacama Large Millimeter/Fulse Telescope Array może dać naukowcom bardziej szczegółowy obraz formowania się pasów gruzu wokół gwiazd.

Webb zauważa również cechę, którą Gáspár nazywa „wielką chmurą pyłu”, w której dwie kule mogą zderzać się w zewnętrznym pierścieniu. Chmura jest oddzielona od innej struktury, którą Hubble wypatrzył w 2008 roku, która mogła być planetą – ale dodatkowe obserwacje wykazały, że obiekt zniknął do 2014 roku, co wskazuje na kolejną kolizję, która pozostawiła po sobie tylko pył.

Gwiazdy składają się z gazu i pyłu, a następnie pierścień pozostałej materii zwany dyskiem protoplanetarnym obraca się wokół gwiazdy, w której rodzą się planety. Pomysł na dysk wyszedł od astronomów Immanuela Kanta i Pierre’a Simona Laplace’a pod koniec XVIII wieku. Kiedy planety tworzą się wokół gwiazdy, tworzą się pasy gruzu, które są kształtowane przez grawitację planet. Wewnątrz pasów ciała takie jak asteroidy zderzają się ze sobą i tworzą więcej gruzu i pyłu.

Badanie pasów pyłowych może pomóc w odkryciu większej ilości tajemnic związanych z formowaniem się układów planetarnych.

„Pasy wokół Fomalhaut to rodzaj powieści kryminalnej: Gdzie są planety?” Współautor badania, George Rickey, profesor astronomii i nauk planetarnych na Uniwersytecie Arizony w Tucson i kierownik zespołu naukowego zajmującego się instrumentem Webba średniej podczerwieni używanym do obserwacji, powiedział w oświadczeniu. „Myślę, że stwierdzenie, że wokół gwiazdy może istnieć naprawdę interesujący układ planetarny, nie jest zbyt wielkim skokiem”.

The-CNN-Wire™ & © 2023 Cable News Network, Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. , firma odkrywcza Warner Bros. Wszelkie prawa zastrzeżone.