Nieuwe waarnemingen door de James Webb Space Telescope (JWST) onthullen dat de eerste asteroïdengordel die buiten het zonnestelsel is gevonden, complexer is dan verwacht.
Gebruik astronomen JWST Om het stoffige ringsysteem rondom te inspecteren walvis mondeen jonge, hete ster op ongeveer 25 lichtjaar van de aarde en zichtbaar met het blote oog in het sterrenbeeld Piscis Austrinu, de Zuidelijke Vis.
Het ringsysteem van Fomalhaut bestaat uit drie in elkaar grijpende banden die ongeveer 23 miljoen kilometer overspannen – ongeveer 150 keer de afstand tussen de aarde en de zon. Afleveringen zijn ingewikkelder dan beide Kuipergordeleen ring van ijzige lichamen voorbij Neptunus, of de belangrijkste asteroïdengordel, die tussen Jupiter en Mars ligt, laten nieuwe JWST-waarnemingen zien.
Verwant: 12 verbazingwekkende ontdekkingen gemaakt door de James Webb Space Telescope
Astronomen ontdekten de stoffige structuur rond Fomalhaut in 1983 met behulp van NASA’s Infrarood Astronomische Satelliet. De twee binnenste gordels van dit systeem waren echter niet gezien voorafgaand aan deze waarneming met de JWST.
Men denkt dat de stofgordels rond de jonge ster puin zijn van botsingen tussen grotere lichamen zoals asteroïden en kometen, en worden daarom “puinschijven” genoemd. Deze schijven zijn verschillend van Protoplanetaire schijven, die materiaal vasthoudt dat later samenklontert om planeten te vormen. De puinschijven worden later gevormd, nadat de planeten op hun plaats staan.
“Ik zou Fomalhaut omschrijven als het archetype voor puinschijven die elders in ons sterrenstelsel worden gevonden, omdat ze vergelijkbare componenten bevatten als die in ons planetaire systeem”, zegt András Gáspár van de Universiteit van Arizona, hoofdauteur van een studie die de nieuwe bevindingen aankondigt. zei hij in een verklaring (Opent in een nieuw tabblad).
“Als we naar de patronen in deze ringen kijken, kunnen we eigenlijk beginnen met het tekenen van een kleine omtrek van hoe een planetair systeem eruit zou moeten zien – als we echt een foto kunnen maken die diep genoeg is om de verdachte planeten te zien,” voegde Gaspard eraan toe.
De buitenste gordel van Fomalhaut, twee keer zo groot als de Kuipergordel, werd eerder in beeld gebracht door Hubble-ruimtetelescoop, het Herschel Space Observatory en de Atacama Large Millimeter/Sub-Terrestrial Array (ALMA). Geen van deze instrumenten kon echter de interne structuur binnen de buitenste gordel zien.
“Waar JWST echt in uitblinkt, is dat we in staat zijn om de thermische gloed van het stof in die binnenste regio’s fysiek op te lossen, zodat je binnenste banden kunt zien die we eerder niet konden zien”, ook studieteamlid Schuyler Wolf. van de Arizona State University, zei in dezelfde verklaring.
In de toekomst hopen astronomen met de JWST puinschijven zoals Fomalhaut rond andere sterren in beeld te brengen.
met Hubble en Alma“We waren in staat om een reeks Kuipergordel-analogen in beeld te brengen en we hebben veel geleerd over hoe de buitenste schijven zich vormen en evolueren,” vervolgde Wolfe. Maar we hebben JWST nodig om ons in staat te stellen een tiental asteroïdengordels elders in beeld te brengen. We kunnen net zoveel leren over de warme binnengebieden van deze schijven als Hubble en ALMA ons hebben geleerd over de koelere buitengebieden. “
Net zoals Jupiter de hoofdrol domineert asteroïdengordel Terwijl Neptunus de Kuipergordel doorsnijdt, denken astronomen dat puinschijven buiten het zonnestelsel mogelijk zijn gevormd door onzichtbare planeten. Dit betekent dat er een of twee planeten op de loer kunnen liggen in de ringen rond Fomalhaut.
“We hadden de complexere structuur met de tweede tussenliggende gordel en daarna de bredere asteroïdengordel zeker niet verwacht”, zei Wolf. “Deze structuur is heel opwindend, want elke keer dat een astronoom een opening en ringen in een schijf ziet, zeggen ze: ‘Er zou een ingebedde planeet kunnen zijn die de ringen vormt!'”
Een kenmerk dat al door JWST in de ringen is gedetecteerd, kan wijzen op de aanwezigheid van protoplanetaire formatie. Het team zag wat Gaspar een ‘grote stofwolk’ noemde, wat kan duiden op een botsing in de buitenste ring van Fomalhaut tussen kleine planeten ‘in aanbouw’. Dit kenmerk zou dus een uitdijende wolk van zeer fijne stofdeeltjes kunnen zijn van twee ijzige lichamen die met elkaar botsen.
Hubble zag een soortgelijk kenmerk in dezelfde ring in 2008. Het verdween tegen de tijd dat de ruimtetelescoop het ringsysteem in 2014 opnieuw onderzocht, aldus de onderzoekers.
Dieper onderzoek naar meer systemen zoals Fomalhaut met JWST kan onthullen hoe planeten door deze platte schijven bewegen. Ondertussen kan het observeren van dezelfde stofwolk details onthullen over de structuur van andere planetaire systemen dan de onze. Dit omvat het ontdekken van de vorm van asteroïden – die veel kleiner zijn dan waargenomen, zelfs met krachtige instrumenten zoals JWST of Hubble – en of ze lijken op de ruimterotsen die rond onze ster en hun planeten draaien.
Het onderzoek van het team werd maandag (8 mei) online gepubliceerd in het tijdschrift natuurlijke astronomie (Opent in een nieuw tabblad).
Volg ons op Twitter @medewerker (Opent in een nieuw tabblad) of op Facebook (Opent in een nieuw tabblad).
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”