CNN — Astronomen gebruikten de James Webb Space Telescope om de eerste asteroïdengordel te observeren die buiten ons zonnestelsel werd waargenomen, en brachten onderweg enkele kosmische verrassingen aan het licht.
Het ruimteobservatorium concentreerde zich op het hete stof rond Fomalhaut, een jonge, heldere ster op 25 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Piscis Austrinus.
De stoffige schijf rond Fomalhaut werd voor het eerst ontdekt in 1983 met behulp van NASA’s Infrared Astronomy Satellite. Maar de Webb-onderzoekers hadden niet verwacht dat ze drie genestelde stofringen zouden zien die zich 23 miljard kilometer van de ster uitstrekken – of 150 keer de afstand van de aarde tot de zon.
Webb’s nieuwe uitzicht onthulde voor het eerst de twee binnenste banden van Fomalhaut, die niet voorkwamen in eerdere opnamen gemaakt door de Hubble Space Telescope of andere observatoria.
Het gedetailleerde beeld van de stofgordels, vastgelegd in infrarood licht dat onzichtbaar is voor het menselijk oog, toonde aan dat de structuren complexer zijn dan de belangrijkste asteroïdengordel en de Kuipergordel in ons zonnestelsel.
De belangrijkste asteroïdengordel, gelegen tussen Mars en Jupiter, is waar de overblijfselen van de vorming van ons zonnestelsel om de zon draaien. Meer ijsresten zijn te vinden in de Kuipergordel aan de rand van ons zonnestelsel, een donutvormige ring van kleine hemellichamen en stof voorbij Neptunus.
De onthulling van de twee binnenste ringen van Fomalhaut suggereert dat planeten die dieper in het sterrenstelsel verborgen zijn, mogelijk de vorm van de stofgordel beïnvloeden. Alleen al de buitenste Fomalhaut-gordel is ongeveer twee keer zo groot als de Kuipergordel. Het nieuwe beeld en een studie waarin de bevindingen worden beschreven, werden maandag gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
Zwaartekracht vormt de ringen
De uitgestrekte stofgordels van Fomalhaut zijn waarschijnlijk ontstaan uit het puin dat is achtergebleven toen grotere lichamen zoals asteroïden en kometen met elkaar in botsing kwamen.
Het stof werd vervolgens tot gordels gevormd door de invloed van de zwaartekracht van wat volgens onderzoekers onzichtbare planeten zijn die rond de ster draaien, op dezelfde manier waarop Jupiter en Neptunus onze asteroïdengordel vormen en de binnenrand van de gordel Kuiper.
“Ik zou Fomalhaut omschrijven als het archetype van puinschijven die elders in ons sterrenstelsel worden gevonden, omdat het elementen bevat die lijken op wat we in ons eigen planetaire systeem hebben”, zei hoofdauteur András Gáspár, assistent-professor astronomie aan de Universiteit van Arizona. in Tucson, in een verklaring.
“Door naar de patronen in deze ringen te kijken, kunnen we echt beginnen met het maken van een kleine schets van hoe een planetair systeem eruit zou moeten zien – als we echt een foto zouden kunnen maken die diep genoeg is om de verdachte planeten te zien.”
Door de nieuwe waarneming van Webb te combineren met beelden die eerder door Hubble zijn gemaakt, kunnen het Herschel Space Observatory van het European Space Agency en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Telescope Array wetenschappers een gedetailleerder beeld geven van hoe puingordels zich rond sterren vormen.
Webb merkte ook een kenmerk op dat Gáspár ‘de grote stofwolk’ noemt, waar twee hemellichamen mogelijk met elkaar in botsing zijn gekomen in de buitenste ring. De wolk staat los van een ander element dat in 2008 door Hubble werd bespioneerd, wat mogelijk een planeet was, maar verdere waarnemingen toonden aan dat het object in 2014 was verdwenen, wat duidt op een nieuwe botsing die alleen stof in zijn kielzog achterliet.
Sterren worden gevormd uit gas en stof, en vervolgens draait een ring van overgebleven materiaal, de protoplanetaire schijf, om de ster heen, waar planeten worden geboren. Het idee van de schijf kwam eind 18e eeuw van de astronomen Immanuel Kant en Pierre-Simon Laplace. Zodra zich planeten rond een ster vormen, vormen zich puingordels die worden gevormd door de zwaartekracht van de planeten. Binnen de banden botsen objecten zoals asteroïden tegen elkaar en creëren meer puin en stof.
Het bestuderen van stofgordels kan helpen om meer geheimen te ontrafelen achter hoe planetaire systemen ontstaan.
“De zones rond Fomalhaut zijn een soort mysterieroman: waar zijn de planeten?” zei co-auteur George Rieke, universitair hoofddocent astronomie en planetaire wetenschappen aan de Universiteit van Arizona in Tucson en hoofd van het wetenschapsteam voor het Webb Mid-Infrared Instrument dat bij de waarnemingen werd gebruikt. “Ik denk dat het niet zo’n grote sprong is om te zeggen dat er waarschijnlijk een heel interessant planetenstelsel rond de ster is.”
The-CNN-Wire™ & © 2023 Cable News Network, Inc., een Warner Bros. Discovery Company. Alle rechten voorbehouden.
