JWST nachádza okolo Fomalhautu formujúce sa planéty

JWST pravdepodobne objavil stopy formujúcich sa planét v prachovom protoplanetárnom disku okolo hviezdy Fomalhaut.

Fomalhaut je známou hviezdou nachádzajúcou sa na južnej oblohe, konkrétne v súhvezdí Južná ryba. Jeho jasnosť dosahuje 1 mag, pričom hviezdu môžeme pozorovať aj z našich zemepisných šírok a to od leta až do jesene.

JWST obrázok Fomalhaut a prstene. Tri vnútorné prachové pásy, ktoré obklopujú hviezdu Fomalhaut (NASA/ESA/CSA/A. Pagan (STScI)/A. Gáspár (University of Arizona))

Zhruba pred 40 rokmi objavili astronómovia pomerne intenzívne infračervené žiarenie emitované z okolia hviezdy. Následným prieskumom sa zistilo, že hviezdu obklopuje hustý prachový disk. Už v tom čase sa predpokladalo, že sa jedná o zárodočný protoplanetárny disk v ktorom sa formuje nová slnečná sústava. V súčasnosti sa preto Fomalhaut stal cieľom prieskumu JWST a najnovšie snímky objavili nie jeden ale rovno tri vnútorné pásy teplého prachu, ktoré obklopujú hviezdu. Získané údaje tak naznačujú, že tieto pásy prachu vytvárajú planéty z trosiek zárodočnej hmloviny.

Vráťme sa však ešte do histórie. Moderný príbeh Fomalhautu sa začína v roku 1983. Vtedy infračervený astronomický satelit NASA uskutočnil celooblohový prieskum zdrojov infračerveného žiarenia. Nikto neočakával, že práve z hviezdy Fomalhaut bude prichádzať množstvo IR žiarenia. NASA ale práve z tejto hviezdy zachytila veľmi silný infračervený signál, ktorý nemohol znamenať nič iné, ako prítomnosť prachového disku. Disku, ktorý znamenal, že v oblasti Fomalhautu sa tvoria planéty, resp. sa tu nachádza disk trosiek po čerstvej formácii planét. V nasledujúcich desaťročiach astronómovia skúmali Fomalhaut naprieč celým elektromagnetickým spektrom, od optického po infračervené a rádiové. Pozorovania odhalili úzky prstenec nachádzajúci sa vo vzdialenosti 136 až 150 astronomických jednotiek od hviezdy (1 astronomická jednotka, au, sa rovná cca 150 miliónov km).

Zložitosť Fomalhautových prachového disku ohromila astronómov. (NASA/ESA/CSA/A. Pagan (STScI)/ A. Gáspár (University of Arizona)

Pozorovania prostredníctvom JWST umožnili rozlíšiť a pozorovať jemné detaily, čím boli odhalené štruktúry Fomalhautovho prachového disku. Pozorovania odhaľujú, že predtým pozorovaný úzky prstenec leží mimo dvoch menších pásov bližšie k hviezde. V mnohých ohľadoch napodobňuje štruktúru v našej vlastnej slnečnej sústave. Vonkajší prstenec sa podobá nášmu Kuiperovmu pásu, ktorý začína tesne za obežnou dráhou planéty Neptúna vo vzdialenosti 30 au a siaha až do vzdialenosti 55 au. Fomalhautov pás ale siaha takmer trikrát tak ďaleko. Neptún formuje vnútorný okraj Kuiperovho pásu, otázka teda znie, či by mohla neviditeľná planéta vykonať rovnakú úlohu pri Fomalhaute? V tomto prstenci sa nachádza veľký oblak prachu a mimo neho pozoroval JWST slabú žiaru. Vnútorný disk pri hviezde Fomalhaut sa zdá byť trochu podobný nášmu hlavnému pásu asteroidov, hoci Fomalhautov pás opäť siaha oveľa ďalej a to približne od vzdialenosti 10 au do 73 au. V našej Slnečnej sústave sa hlavný pás asteroidov nachádza vo vzdialenosti od 2,1 do 3,3 au. V systéme Fomalhaut je viditeľná medzera, ktorá obklopuje vnútorný disk a ktorá sa tiahne do vzdialenosti 10 AU. Mimo tohto regiónu sa tu nachádza prachový pás, ktorý sa tiahne vo vzdialenosti od 83 au do 104 au. Táto medzera je asi spôsobená gravitačnými účinkami pre nás neviditeľnej planéty, ktorá pravdepodobne nie je hmotnejšia ako nás Saturn.

Prachové pásy okolo hviezdy Fomalhaut sú tak trochu záhadou. Doteraz sme totiž v tejto hviezdnej sústave nepozorovali žiadne planéty. Tak sa zdá, že sa tu sformoval, alebo sa formuje veľmi zaujímavý planetárny systém. Astronómovia neočakávali, že objavia až tak zložitú štruktúru, ktorá obsahuje prechodový prachový pás a oveľa širší pás asteroidov. V našej Slnečnej sústave pritom nemáme nič obdobné, ako pozorujeme pri Fomalhaute. Dvojstupňový pás asteroidov u nás chýba. Je namieste povedať, že momentálne poznáme len dve hviezdy študovane na takejto úrovni detailov. Do budúcnosti sa preto chcú astronómovia zamerať na ďalšie dve hviezdy s prachovými diskami a to hviezdu Vega a Epsilon Eridani.

Autor: R.Mikušinec

Zdroj: astronomy.com