Una mirada más cercana a una estrella intrigante a solo 25 años luz de distancia ha revelado una arquitectura de escombros mucho más compleja de lo que sugerían las observaciones anteriores.
Usando el Telescopio Espacial James Webb, los astrónomos descubrieron que la estrella llamada Fomalhaut, hogar de uno de los primeros cinturones de asteroides descubiertos fuera del Sistema Solar, en realidad está orbitada por una serie anidada de tres cinturones concéntricos, que se extienden a una distancia de 150 metros astronómicos. unidades.
Estos campos de escombros alrededor de la estrella joven podrían ayudar a los astrónomos a reconstruir los procesos involucrados en la formación planetaria y la dinámica de un sistema planetario joven, lo que lleva a una mejor comprensión de cómo surgió nuestro propio Sistema Solar.
“Describiría a Fomalhaut como el arquetipo de los discos de escombros que se encuentran en otras partes de nuestra galaxia, porque tiene componentes similares a los que tenemos en nuestro propio sistema planetario”. dice el astrónomo Gáspár András
Fomalhaut es un objeto muy interesante para estudiar en este contexto. Tiene alrededor de 440 millones de años; un mero niño pequeño en vidas estelares. Sin embargo, es una estrella de tamaño relativamente familiar, alrededor 1,92 veces la masa
Otro dato interesante sobre Fomalhaut fue el descubrimiento de un supuesto exoplaneta gigante gaseoso en las imágenes del Hubble tomadas en 2004 y 2006, y la confirmación se produjo en 2012. Llamado Dagon, este exoplaneta fue uno de los pocos en ser fotografiado directamente.
Pero luego Dagon desapareció. Un equipo dirigido por Gáspár determinó en 2020 que Dagon nunca había estado; el objeto detectado por Hubble era una nube de polvo en expansión producida por una colisión entre dos asteroides que se pulverizaron entre sí.
Esto sugiere que en realidad están sucediendo muchas cosas en el sistema Fomalhaut, por lo que Gáspár y sus colegas utilizaron el telescopio espacial más poderoso jamás desplegado para observar más de cerca. Estudiaron el espacio alrededor de la estrella utilizando el instrumento de infrarrojo medio de JWST y encontraron discos de material en el interior del anillo exterior conocido.
Ahora, el polvo es común alrededor de estrellas muy jóvenes. Una vez que la estrella ha terminado de formarse, el disco de polvo y gas que se acumula en ella permanece y comienza a agruparse para formar planetas. Pero eso no es lo que estamos viendo con Fomalhaut. Más bien, los cinturones de asteroides anidados son lo que se conoce como discos de escombros: cinturones de material con muy poco gas que resultan de colisiones entre planetesimales, objetos como asteroides y cometas que luego orbitan como un anillo de polvo y escombros.
Sin embargo, los discos de escombros alrededor de Fomalhaut podrían estar revelando una historia aún más compleja que esa. Hay claras brechas entre los anillos, lo que sugiere la presencia de planetas invisibles que trazan caminos gravitacionalmente entre el polvo.
“Donde Webb realmente se destaca es que podemos resolver físicamente el brillo térmico del polvo en esas regiones internas. Entonces, puede ver cinturones internos que nunca antes pudimos ver”. dice el astrónomo Schuyler Wolff de la Universidad de Arizona.
“Definitivamente no esperábamos la estructura más compleja con el segundo cinturón intermedio y luego el cinturón de asteroides más amplio. Esa estructura es muy emocionante porque cada vez que un astrónomo ve una brecha y anillos en un disco, dice: ‘Podría haber un ¡planeta incrustado que da forma a los anillos!'”
La investigación del equipo también reveló, incrustada en el anillo exterior, una estructura a la que llaman la gran nube de polvo, probablemente producto de otra colisión relativamente reciente entre planetesimales. Y el cinturón en el medio es probablemente el lugar donde se originó Dagon (actualmente alejándose de Fomalhaut en una trayectoria de salida del sistema). Esto sugiere que los cinturones son lugares bastante turbulentos y que tenemos mucho que aprender sobre los sistemas planetarios bebés de Fomalhaut.
“Los cinturones alrededor de Fomalhaut son una especie de novela de misterio: ¿Dónde están los planetas?” dice el astrónomo George Rieke de la Universidad de Arizona.
“Creo que no es un gran salto decir que probablemente haya un sistema planetario realmente interesante alrededor de la estrella”.
La investigación ha sido publicada en Naturaleza Astronomía.