By 
Нове зображення яскравої сусідньої зірки Фомальгаут, зроблене космічним телескопом Вебба, показує деталі, які ніколи раніше не бачили, зокрема вкладені кільця пилу, які натякають на силу невидимих планет. Команда під керівництвом астрономів Університету Арізони використовувала космічний телескоп NASA Джеймса Вебба, щоб отримати зображення теплого пилу навколо сусідньої молодої зірки Фомальгаут, щоб вивчити перший пояс астероїдів, який коли-небудь бачили за межами нашої Сонячної системи в інфрачервоному світлі. На зображенні видно вкладені концентричні кільця пилу, деякі з яких ніколи раніше не бачили. Ці пояси, швидше за все, вирізані гравітаційними силами, створеними вбудованими невидимими планетами.
На подив астрономів, пилові структури набагато складніші, ніж астероїди та пилові пояси Койпера нашої Сонячної системи. Є три вкладені пояси, що простягаються на 14 мільярдів миль, або 23 мільярди кілометрів, від зірки; це в 150 разів більше відстані Землі від Сонця. Масштаб самого зовнішнього поясу приблизно вдвічі перевищує масштаб пояса Койпера нашої Сонячної системи, який складається з дрібних тіл і холодного пилу за Нептуном , найвіддаленішою відомою планетою. Внутрішні пояси в системі Фомальгаута, які ніколи раніше не бачили, були виявлені Веббом вперше. Результати були опубліковані 8 травня в журналі Nature Astronomy .
Пояси оточують молоду гарячу зірку, яка знаходиться приблизно у 25 світлових роках від Землі, і її можна побачити неозброєним оком як найяскравішу зірку в південному сузір’ї Золотої Риби. Пилові пояси є уламками від зіткнень більших тіл, подібних до астероїдів і комет, і їх часто описують як диски уламків. Астрономи вперше виявили диск Фомальгаута в 1983 році. Але ніколи не було такого видовищного – або настільки показового – виду, як у Вебба.
«Я б описав Фомальгаут як архетип уламкових дисків, знайдених в інших місцях нашої галактики, тому що він містить компоненти, подібні до тих, що ми маємо в нашій планетній системі», — сказав провідний автор дослідження Андраш Гаспар, помічник астронома в Обсерваторії Стюарда Університету Аризони. «Дивлячись на візерунки в цих кільцях, ми можемо почати робити невеликий ескіз того, як повинна виглядати планетна система — якби ми могли зробити досить глибоке зображення, щоб побачити підозрювані планети».
Ідея протопланетного диска навколо зірки сягає кінця 1700-х років, коли астрономи Іммануїл Кант і П’єр-Сімон Лаплас незалежно один від одного розробили теорію про те, що Сонце та планети утворилися з обертової газової хмари, яка згорнулася та сплющилася під дією сили тяжіння. Уламкові диски утворюються пізніше, після формування планет і після розсіювання первинного газу. Коли невеликі тіла, такі як астероїди, стикаються, їх поверхні подрібнюються у величезні хмари пилу та іншого сміття. Спостереження за їхнім пилом дають унікальні підказки щодо структури екзопланетної системи, яка досягає планет розміром із Землю та навіть астероїдів, які занадто малі, щоб їх можна було побачити окремо.
Чіткі зображення зовнішнього поясу навколо Фомальгаута раніше були зроблені космічним телескопом Хаббла , космічною обсерваторією Гершеля та великим міліметровим/субміліметровим масивом Атакама або ALMA. Однак жоден з них не знайшов жодної структури всередині нього. Внутрішні пояси були вперше дозволені Веббом в інфрачервоному світлі.
«В чому Вебб дійсно перевершує те, що ми можемо фізично розділити теплове світіння від пилу в цих внутрішніх регіонах», — сказав Шуйлер Вольф, асистент професора-дослідника Steward і співавтор статті. «Отже, ви можете побачити внутрішні пояси, які ми ніколи не бачили раніше».
«За допомогою Hubble та ALMA ми змогли отримати зображення багатьох аналогів поясу Койпера, і ми багато дізналися про те, як зовнішні диски формуються та еволюціонують», — сказав Вольф. «Але нам потрібен Вебб, щоб дозволити нам сфотографувати близько десятка поясів астероїдів в інших місцях. Ми можемо дізнатися про внутрішні теплі області цих дисків стільки ж, скільки Хаббл і ALMA навчили нас про холодніші зовнішні області».
Ці пояси, швидше за все, вирізані гравітаційними силами, створеними невидимими планетами. Так само в нашій Сонячній системі Юпітер охоплює пояс астероїдів; внутрішній край поясу Койпера виліплений Нептуном, а зовнішній край могли б обіймати ще невидимі тіла за його межами. Оскільки Вебб знімає більше систем, астрономи отримають більш детальне розуміння конфігурацій своїх планет.
«Пояси навколо Фомальгаута — це свого роду таємничий роман: де планети?» сказав член команди Джордж Ріке, професор астрономії університету штату Аризона, який є науковим керівником у США для інструменту середнього інфрачервоного діапазону Вебба (MIRI), який зробив ці спостереження. «Я вважаю, що сказати, що навколо зірки, ймовірно, існує справді цікава планетна система», — це не дуже великий крок.
Comments