El cinturón de asteroides observado por el telescopio James-Webb desconcierta a los astrónomos

Fomalhaut — entender “la boca de pezpez » — es la estrella más brillante en un pequeño constelaciónconstelación visible desde la Tierra, el Pez del Sur. A estrellaestrella joven ubicado solo 25 años luzaños luz de nuestro planeta ella es conocida por astrónomosastrónomos – incluso aficionados – porque ella es la que está alrededor orbitaorbita Fomalhaut b, el primero exoplanetaexoplanetahan sido fotografiados. pasó telescopio espacial Hubbletelescopio espacial Hubble en 2008, antes de que simplemente… ¡desapareciera!

En nuevos datos devueltos por el Telescopio Espacial James-Webb (JWST) parecen querer confirmar que este exoplaneta realmente no era uno. Que el objeto captado por el Hubble eran más los restos de una colisión entre planetas formando un nubenube de polvo Una nube que, en las nuevas imágenes estudiadas por los astrónomos, “desvaneciéndose y expandiéndose”.

También son precisamente los discos de escombros que los investigadores identificaron alrededor de Fomalhaut en la década de 1980 los que les llevaron a interesarse especialmente por esta estrella. Cinturones de polvo formados por colisiones, esta vez entre asteroides o cuerpos similares a cometas. El Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Espacial Herschel, así como elAtacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), ya había dejado claras imágenes del cinturón más exterior. “Estos instrumentos nos han enseñado mucho sobre cómo se forman y evolucionan estos registros”explica Schuyler Wolff, investigador de la Universidad de Arizona (Estados Unidos), en Comunicado de prensa de la NASA.

Pero hoy es el Telescopio Espacial James-Webb el que ofrece a los investigadores la oportunidad de observar la estructura de los cinturones internos de Fomalhaut. Gracias a su capacidad de “Resolver físicamente el brillo térmico del polvo en estas regiones”. Y lo que JWST acaba de revelar a los astrónomos es que las estructuras polvorientas alrededor de Fomalhaut son mucho más complejas y dinámicas que los cinturones de asteroides y el polvo: el Cinturón de KuiperCinturón de Kuiper— encontrado en nuestro Sistema solarSistema solar .

¿Un sistema planetario alrededor de Fomalhaut?

Los investigadores notan la existencia de tres cinturones interconectados que se extienden hasta 23 mil millones de kilómetros de la estrella. El equivalente a 150 veces la distancia de nuestra Tierra al Sol. Con un cinturón exterior que se parece mucho a nuestro cinturón de Kuiper. El doble de ancho, sin embargo. Pero lo que es realmente nuevo es la descripción de los astrónomos del cinturón más cercano de la estrella y una cinturón de asteróidescinturón de asteróidesintermediario. Este último aparece inclinado 23° en relación al resto del que gira en torno a Fomalhaut.

“Creo que no es exagerado decir que probablemente haya un sistema planetario realmente interesante alrededor de Fomalhaut. señala George Rieke, jefe de la instrumento de infrarrojo medio(MiriMiri ) del telescopio espacial James Webb. Porque los astrónomos han imaginado durante mucho tiempo que los discos de escombros crecen después de que se forman los planetas cuando cuerpos pequeños como los asteroides chocan y pulverizan sus superficies en enormes nubes de polvo, todo ello esculpido por las fuerzas gravitatorias producidas por los planetas, como es el caso de nuestro sistema solar, donde JúpiterJúpiter rodea el cinturón de asteroides y donde el borde interior del cinturón de Kuiper está formado por Neptuno, mientras que su borde exterior podría estar esculpido por el infame y siempre escurridizo Planeta X.

Gracias a JWST, los investigadores también pudieron observar una estructura que llamaron “La gran nube de polvo”, evidencia potencial de que ocurrió una colisión en el anillo exterior de Fomalhaut entre dos cuerpos protoplanetarios, pero también podría ser un objeto distante visto a través de los escombros, más observaciones deberían ayudar a determinar. Otra colisión que la mencionada para explicar la extraña desaparición de Fomalhaut b. Y una prueba más de que el sistema de Fomalhaut es potencialmente complejo y activo.

Imagen excepcional de un anillo de polvo alrededor de una estrella

Como parte de un extenso programa en busca de pistas sobre la existencia de planetas extrasolares, el Telescopio Espacial Hubble logró una gran hazaña al tomar la imagen más detallada jamás tomada de un anillo de polvo particularmente estrecho alrededor de la estrella Fomalhaut. Esta imagen sugiere que un planeta actualmente invisible podría deformarlo y así traicionar su presencia. Especialmente desde simulaciones por computadorasimulaciones por computadora confirman su existencia debido a las perturbaciones que afectan a la estrella.

Artículo de Remy DecourtRemy Decourt Publicado el 16/07/2005

Los científicos confirman que incluso podrían haber visto el planeta si fuera cinco veces más masivo que Júpiter. Se planean más observaciones para este verano para completar el cuadro. (el anillo es demasiado grande para estar en el campo de la cámara, lo que explica la falta de parte) y análisis de colorescolores del anillo también se proporcionan para determinar sus propiedades. físicofísico y su composición.

Algunos comparan fácilmente este anillo con el cinturón de Kuiper del Sistema Solar. Este cinturón está formado por los restos de la formación de planetas. Estos son bloques de asuntoasunto que no son racimosracimosa otros planetoides.

la elección de Fomalhaut (HD 216956) no es trivial. Es una de las estrellas más cercanas rodeada por un disco de polvo y gasgas . Sobre todo, su posición relativa a la Tierra permite que el Hubble esté bien posicionado para observarlo, lo que no ocurre, por ejemplo, con estrellas más conocidas también rodeadas por un disco como beta-Pictoris y Au Microscopy. Se presentan bajo el borde, lo que dificulta mucho su observación.

Pero observar Fomalhaut no es fácil. La estrella es muy brillante y, por lo tanto, oculta los detalles de su estructura de disco. Hubble, por lo tanto, usó el coronógrafocoronógrafo del ACS, que permite ocultar la luz de una estrella y ver los dispositivos que la rodean. La imagen así obtenida tiene una sensibilidad y una resoluciónresoluciónalto. En el caso de Fomalhaut, las imágenes del Hubble tienen un resolución de alrededor de 0.5 AustraliaAustraliaes decir, 75 millones de km.

Fomalhaut se encuentra cerca de la SolSol a solo 25 años luz de distancia, pero es el doble de masiva que nuestra estrella y no muy antigua, apenas 200 millones de años, una vigésima parte de la edad del Sol. Es la estrella más brillante de la constelación de Piscis.

Si nos referimos al Sistema Solar, este periodo corresponde al gran bombardeoun período que duró más de 700 millones de años después de la formación del Sol y donde 14 millones de objetos impactaron contra la Tierra y la enriquecieron con diferentes materiales. Este período es emocionante porque marca la transición entre el nacimiento de los planetas y su estado ‘final’. La Luna ha sido bombardeada por más de 1 millón de objetos que han creado los cráteres que vemos hoy. En Marte, el cometascometas trajo grandes cantidades de agua y todo el atmósferasatmósferas Los planetas fueron fuertemente modificados por este episodio. Tenga en cuenta que no hay fósilfósilo índice de este período en la Tierra que a lo largo de su historia ha conocido muchos levantamientos superficiales.

La imagen del Hubble muestra claramente un anillo estrecho, de solo 25 AU de ancho, que comienza a una distancia de 133 AU de su estrella y se extiende hasta 159 AU. En comparación, el Cinturón de Kuiper está a 30 UA del Sol y se extiende a 50 UA del Sol (mucho más allá de la órbita de PlutónPlutón ). Pero mientras que el disco de la estrella es análogo al Cinturón de Kuiper, su diámetro es cuatro veces mayor.

El borde de la nube es muy afilado, parecido a la hoja de un cuchillo. Básicamente está rebanado. Se parece a los anillos de Saturno, donde observamos estructuras muy delgadas mantenidas por pequeños satélites pastores. El anillo no aparece centrado en la estrella. pero en un punto a 2.250 millones de kilómetros de distancia que parece ocupar un lugar central. las leyes de movimienotmovimienotde Kepler afirman que los objetos que describen órbitas elípticas siempre están desplazados del centro geométrico de la elipse. En el caso presente, este desplazamiento implica un planeta que atraviesa una órbita altamente elíptica que también barre y absorbe el polvo que forma el disco, al igual que Neptuno y los planetas más grandes de nuestro Sistema Solar absorbieron los escombros que formaron el primitivo disco de polvo que rodeaba a nuestro Sol, dejando un anillo distante de escombros rocosos (el cinturón de Kuiper). ) .