Zvezda Fomalhaut je znana po tem, da jo obdaja pas snovi, analogen Kuiperjevem pasu v Osončju. Nova opazovanja vesoljskega teleskopa James Webb so razkrila, da zvezdo obdaja še en, bližji disk snovi. Slike namigujejo, da v okolice zvezde raste nov planet in da sta pred kratkim v zunanjem pasu trčila večja asteroida.
Fomalhaut je najsvetlejša zvezda v ozvezdju Južna riba. Je zelo svetla in vidna s prostim očesom. Od Sonca je oddaljena le 25 svetlobnih let in je torej ena izmed najbližjih zvezd. Ima približno dvakrat višjo maso in premer od Sonca, zato je tudi bolj vroča; izseva približno šestnajstkrat več svetlobe kot Sonce.
Podrobna opazovanja zvezde imajo že dolgo zgodovino. V osemdesetih so zvezdo opazovali v infrardeči svetlobi in ugotovili, da je zvezda glede na pričakovanja presvetla. Posumili so, da zvezdo obdaja obroč ali disk prahu. Ogreti prah seva infrardečo svetlobo, in to bi lahko pojasnilo opažen presežek svetlobe.
Od takrat so k zvezdi usmerili različne teleskope, med njimi mrežo radijskih teleskopov ALMA in vesoljski teleskop Hubble. Izkazalo se je, da zvezdo res obdaja snov. Na prvih slikah je izstopal obroč, od zvezde oddaljen več kot 20 milijard kilometrov. kar je približno stoštiridesetkratna razdalja med Zemljo in Soncem. Ta obroč je analogen Kuiperjevem pasu, to je pasu zaledenelih teles onkraj Neptunove orbite.
Slika prašne okolice zvezde Fomalhaut, ki jo je posnel vesoljski teleskop James Webb. Označene so glavne strukture. Posebej je označen “veliki prašni oblak”, slikan v dveh valovnih dolžinah. Avtorji: NASA / ESA / CSA / A. Pagan (STScI) / A. Gáspár (University of Arizona)
Sedaj so k zvezdi obrnili vesoljski teleskop James Webb. Na novih slikah je opaziti že znani obroč, pokazali pa sta se še dve novi strukturi. Blizu zvezde se nahaja disk prašnega materiala, nekoliko dlje stran pa je še en obroč, od diska ločen z vrzeljo. Notranji disk je analogen glavnemu asteroidnemu pasu v Sončju (med Marsom in Jupitrom). Ker je zvezda tako svetla, ne vemo, kako blizu zvezde ta pas dejansko seže. Prah, ki seva v infrardečem, je verjetno nastal pri trkih med asteroidi.
Vrzel kaže na prisotnost mladega planeta. Planet mogoče nastaja v sami vrzeli, kjer s svojo gravitacijo pobira prah okoli sebe. Druga možnost je, da se planet nahaja na večji oddaljenosti in da s svojo gravitacijo ustvarja tako imenovano resonanco: tako kot pri gugalnici z usklajenim porivanjem pridobimo hitrost, tako gibanje planeta delce na določeni razdalji privlači ali odbija, kar ustvari vrzel. Vrzeli v Saturnovih obročih so posledica resonance.
Nova slika razkrije še eno zanimivost: na sliki je vidna packa, ki so jo astronomi poimenovali “veliki prašni oblak”. Možno je, da gre za ostanek dramatičnega trka med dvema velikima asteroidoma. Zaenkrat še ni jasno, ali gre res za del diska, oblak bi bil namreč lahko temna galaksija, ki je slučajno na tem delu neba. Raziskovalci bodo vedeli več, ko bodo opravili dodatna opazovanja.
Fomalhaut v različnih valovnih dolžinah, opazovan z različnimi teleskopi. Avtor: András Gáspár
Oblak spominja na svetlo packo, ki so jo leta 2008 raziskovalci opazili na slikah vesoljskega teleskopa Hubble. Najprej so mislili, da gre za planet. Packa se je z leti premikala, kar je potrjevalo hipotezo. A kasneje so ugotovili, da vseh lastnosti packe ne morejo pojasniti s planetom. Bolj verjetna je postala hipoteza, da je šlo v resnici za oblak snovi, ki je nastal pri trku dveh manjših asteroidov.
V živo torej opazujemo dinamičen sistem, v katerem nastajajo planeti in trkajo asteroidi. Fomalhaut nas lahko veliko nauči o nastanku našega in drugih osončij.
Raziskava je bila objavljena v reviji Nature Astronomy.
Naslovna slika: Slika prašne okolice zvezde Fomalhaut, ki jo je posnel vesoljski teleskop James Webb. Avtorji: NASA / ESA / CSA / A. Pagan (STScI) / A. Gáspár (University of Arizona)