Magyar csillagász vezette azt a kutatócsoportot, ami új kisbolygóöveket fedezett fel egy közeli csillag körül a James Webb űrteleszkóppal. A most azonosított öveket eddig ismeretlen bolygók alakíthattak ki – derül ki egy hétfőn a Nature Astronomy folyóiratban közölt tanulmányból és a NASA közleményéből.

Gáspár András, a tucsoni Arizonai Egyetem csillagászati tanszékének kutatója és kollégái a hatalmas űrteleszkóp közép-infravörös tartományában mérő MIRI detektorával a szabad szemmel is megfigyelhető Fomalhaut csillagot vizsgálták, ami körül egy látványos, a Naprendszerünk kisbolygóöveire emlékeztető por- és törmelékkorong található. A kutatók szerint a mostani adatok a korábbi megfigyelésekkel együtt arra utalnak, hogy a csillagot komplex és aktív bolygórendszer veszi körül.

„A Fomalhaut körüli porkorong az egyik legizgalmasabb laboratóriumunk, ahol a bolygókeletkezés folyamatait tanulmányozhatjuk, hiszen itt van a szomszédban, alig 25 fényévre – mondta a Qubitnek Molnár László, a CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének tudományos munkatársa a felfedezésről. – A JWST és a MIRI műszer újfent igazolta, hogy mekkora előrelépés ennyivel érzékenyebb detektorral, a megfelelő hullámhosszakon megfigyeléseket végezni.”

„A Fomalhautot a galaxisunkban máshol is megtalálható porkorongok archetípusaként írnám le, mert a komponensei hasonlóak azokhoz, amik saját bolygórendszerünkben is megtalálhatók. A gyűrűkben található mintázatok vizsgálatával fel tudjuk rajzolni, hogyan kellene kinéznie egy bolygórendszernek, ha tudnánk egy olyan jó képet csinálni, amin a feltételezett bolygók is látszanának” – mondta Gáspár a NASA közleménye szerint.

A JWST mérései alapján a 440 millió éves fiatal csillagot három, egymástól jól elkülönülő öv veszi körül, amik legkülső pontjai attól 23 milliárd kilométerig, a Nap-Föld átlagos távolság közel 150-szereséig tartanak. A legkülső, Kuiper-öv analóg (Kuiper belt-analogue, KBA) gyűrű eddig is ismert volt, és nagyjából kétszer akkora, mint Naprendszerünk jeges törpebolygókból, bolygókezdeményekből és törmelékből álló Kuiper-öve, ahol a 2015-ben a New Horizons űrszonda által meglátogatott Pluto is kering.

Két belső régiót és más részleteket viszont a JWST-nek köszönhetően most látunk először. Ez a teleszkóp különleges képességeit mutatja annak tükrében, hogy korábban a főleg látható fényben mérő Hubble és távoli infravörösben vizsgálódó Herschel űrtávcsövek, valamint az ALMA rádióteleszkóp-rendszer is megfigyelték a látványos porkorongot. „A Webb abban nagyon jó, hogy képes fizikailag feltárni a csillaghoz közeli régiókban a por hősugárzását. Így korábban elképzelhetetlen módon láthatjuk a belső öveket” – mondta el a kutatásban szintén résztvevő Schuyler Wolff csillagász.

Bolygók formálhatják a porkorong belsejét

A MIRI detektorral készült felvételeken Gáspár és kollégái most először azonosítottak egy csillaghoz közeli, hatalmas porkorongot, ami 10-77 csillagászati egység (AU) kiterjedésű (egy csillagászati egység a Nap-Föld átlagos távolságának, 150 millió kilométernek felel meg). Ez a megfigyelések alapján jelentősen eltér a Naprendszerünk hozzá képest rendkívül keskeny, Mars és Jupiter közötti fő kisbolygóövétől. Arra a kérdésre, hogy a Fomalhaut vagy Naprendszerünk elrendezése-e a gyakoribb, a Vega és az Epsilon Eridiani bolygórendszerek jövőbeli megfigyelése adhat választ.

A csillagászok legérdekesebb felfedezésüknek a belső porkorong és a külső gyűrű között megpillantott köztes, keskeny törmelékgyűrűt tartják, amit a Fomalhauttól 78 csillagászati egységre található rés választ el a belső porkorongtól. A köztes törmelékgyűrűben a normálisnál több por keletkezik és több ütközés történik a mérések szerint, épp azon a helyen, ahol az először exobolygónak gondolt Fomalhaut b objektum létrejött. Molnár szerint, „Gáspár Andrásnak már hosszabb története van a Fomalhauttal: 2020-ban ő bizonyította be, hogy a jel, amit korábban a Hubble képei alapján lehetséges exobolygónak tartottak körülötte, az valójában két kisbolygó összeütközése után keletkezett porfelhő volt.”

A csillaghoz közelebbi két por- és törmeléköv szerkezete a kutatók szerint arra utal, hogy azokat eddig még nem észlelt bolygók gravitációja formálhatja, amiknek tömege legalább a Neptunuszéval egyenértékű. A belső régiók mellett a JWST-vel a szakemberek a Fomalhauttól 136-150 csillagászati egységre található külső gyűrűben is új felfedezéseket tettek.

Egyrészt észlelték, ahogy a csillagból érkező fotonok port fújnak ki belőle, másrészt egy porfelhőszerű struktúrát is azonosítottak benne. Molnár szerint néhány év múlva további megfigyelésekre lesz szükség, hogy el lehessen dönteni erről a külső gyűrűben látszódó érdekes foltról, hogy tényleg oda tartozik-e, együtt mozog-e a csillaggal.

A mostani megfigyelések során a kutatók nem tudták kizárni ugyanis, hogy a folt egy a háttérben elhelyezkedő objektum lenne. De ha valóban ott van, ez is egy hatalmas ütközésről árulkodhat, és újabb jele annak, hogy mennyire aktív a Fomalhaut bolygórendszere.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: