(CNN) Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb para observar o primeiro cinturão de asteróides visto fora do nosso sistema solar e descobriram algumas surpresas cósmicas ao longo do caminho.
O observatório espacial concentrou-se na poeira quente que envolve Fomalhaut, uma estrela jovem e brilhante localizada a 25 anos-luz da Terra, na constelação de Piscis Austrinus.
O disco empoeirado em torno de Fomalhaut foi inicialmente descoberto em 1983 usando o satélite astronômico infravermelho da NASA. Mas os pesquisadores do Webb não esperavam ver três anéis de poeira interligados estendendo-se por 23 bilhões de quilômetros da estrela – ou 150 vezes a distância da Terra ao Sol.
A nova visão de Webb revelou os dois cinturões internos de Fomalhaut pela primeira vez, que não haviam sido vistos em imagens anteriores obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble ou outros observatórios.
A imagem detalhada dos cinturões de poeira, obtida em luz infravermelha invisível ao olho humano, mostrou que as estruturas são mais complexas do que o principal cinturão de asteróides e o cinturão de Kuiper em nosso sistema solar.
O principal cinturão de asteróides, localizado entre Marte e Júpiter, é onde os remanescentes da formação do nosso sistema solar orbitam o sol. Mais restos de gelo podem ser encontrados no Cinturão de Kuiper, na borda de nosso sistema solar, um anel em forma de rosquinha de pequenos corpos celestes e poeira além de Netuno.
A detecção dos dois anéis internos de Fomalhaut revelou que planetas escondidos mais profundamente dentro do sistema estelar podem influenciar a forma do cinturão de poeira. A cintura externa da baleia sozinha em volta Duas vezes a escala do Cinturão de Kuiper. A nova imagem e o estudo detalham as descobertas Publicado segunda-feira no jornal astronomia natural.
Forças gravitacionais formam os anéis
Os enormes cinturões de poeira de Fomalhaut provavelmente se formaram a partir de detritos deixados para trás quando corpos maiores, como asteróides e cometas, colidiram.
Então, a poeira se formou em cinturões pelo efeito gravitacional do que os pesquisadores pensam Os planetas invisíveis orbitando a estrela, da mesma forma que Júpiter e Netuno formaram o cinturão de asteróides e a borda interna do cinturão de Kuiper.
“Eu caracterizaria Fomalhaut como o arquétipo dos discos de detritos encontrados em outras partes da nossa galáxia, porque eles contêm componentes semelhantes aos encontrados em nosso sistema planetário”, disse o principal autor do estudo, Andras Gaspar, professor associado de pesquisa de astronomia. na Universidade do Arizona em Tucson, em um comunicado.
“Observando os padrões desses anéis, podemos realmente começar a desenhar um pequeno esboço de como um sistema planetário deve ser – se pudermos realmente tirar uma foto profunda o suficiente para ver os planetas suspeitos.”
Uma imagem anotada do sistema Fomalhaut revela diferentes composições nos três cinturões de poeira ao redor da estrela.
A combinação das novas observações de Webb e imagens anteriormente obtidas pelo Hubble, o Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Européia e o Atacama Large Millimeter/Fulse Telescope Array pode dar aos cientistas uma visão mais detalhada de como os cinturões de detritos se formam em torno das estrelas.
Webb também percebe uma característica que Gáspár chama de “grande nuvem de poeira”, onde dois orbes podem colidir no anel externo. A nuvem está separada de outra característica que o Hubble espionou em 2008 que pode ter sido um planeta – mas observações adicionais mostraram que o objeto havia desaparecido em 2014, indicando outra colisão que não deixou nada além de poeira em seu rastro.
As estrelas são feitas de gás e poeira e, em seguida, um anel de restos de material chamado disco protoplanetário gira em torno da estrela, onde nascem os planetas. A ideia do disco surgiu dos astrônomos Immanuel Kant e Pierre Simon Laplace no final do século XVIII. Uma vez que os planetas se formam em torno de uma estrela, os cinturões de detritos se formam e são moldados pela gravidade dos planetas. Dentro dos cinturões, corpos como asteróides colidem uns com os outros e criam mais detritos e poeira.
Estudar os cinturões de poeira pode ajudar a revelar mais segredos por trás da formação dos sistemas planetários.
“Os cinturões em torno de Fomalhaut são uma espécie de romance de mistério: onde estão os planetas?” O co-autor do estudo, George Rickey, professor de astronomia e ciências planetárias na Universidade do Arizona em Tucson e líder da equipe científica do instrumento Webb de infravermelho médio usado para as observações, disse em um comunicado. “Eu acho que não é um salto muito grande dizer que é provável que haja um sistema planetário realmente interessante em torno da estrela.”
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