Zbog čega je OVA FOTOGRAFIJA planetarnih ostataka drugačija od bilo čega što smo videli do sada?

Fomalhaut je jedna od najsjajnijih zvezda na noćnom nebu - a svemirski teleskop Džejms Veb otkrio je pojaseve materijala koji kruže oko zvezde sa zapanjujućim detaljima.

Ovi diskovi krhotina kruže oko Fomalhauta, zvezde koja je mlađa i veća od Sunca, i nalazi se oko 25 svetlosnih godina od Zemlje. Jedna je od najsjajnijih zvezda na noćnom nebu i sija u sazvežđu Južna riba. Dok su oko Fomalhauta ranije primećena dva pojasa, nova slika objavljena danas u časopisu Nature Astronomy pokazuje da se oko ove zvezde nalaze tri pojasa.

"Mislim da niko ne može da pogleda tu sliku, a da ne pomisli: Vau, predivno je", kaže Ališa Vajnberger, astronom sa Karnegi instituta za nauku u Vašingtonu, koja nije bila uključena u studiju.

Fomalhaut je poznat među astronomima jer je njegov pojas prstenova jedan od prvih ikada primećenih van našeg Sunčevog sistema. Otkrili su ga 1980-ih istraživači, koristeći infracrveni astronomski satelit. Oni su tada slučajno otkrili pojaseve krhotina oko nekoliko zvezda poznatih kao fantastična četvorka: Fomalhaut, Vega, Beta Pictoris i Epsilon Eridani.

Izvor: NASA, ESA, AND THE DIGITIZED SKY SURVEY 2

Fomalhaut sistem je postao još intrigantniji 2008. godine kada su astronomi pomoću Hablovog svemirskog teleskopa otkrili nešto što je izgledalo kao ogromna planeta koja kruži oko zvezde. Fomalhaut b je bila prva egzoplaneta posmatrana direktno u vidljivoj svetlosti. Međutim, naučnicima se tokom kasnijih zapažanja činilo da je nestao. Andraš Gašpar sa Univerziteta u Arizoni je 2020. godine vodio studiju tokom koje je otkriveno da je taj objekat sada verovatno oblak prašine koji se širi.

Gašpar je godinama čekao priliku da bliže pogleda Fomalhaut sistem pomoću najvećeg svemirskog teleskopa u istoriji. On je 2016. godine počeo je da kreira program srednjeg infracrvenog instrumenta (MIRI) za posmatranje zvezde pomoću svemirskog teleskopa Džejms Veb. Teleskop je konačno lansiran 25. decembra 2021. godine, a u oktobru 2022. godine Gašpar je dobio priliku da ponovo poseti zvezdu Fomalhaut.

"Dobili smo sasvim drugačiju sliku od one koju smo pretpostavili da ćemo videti", kaže Gašpar. "Zaista je uzbudljivo. Vidimo veoma složen i veoma dinamički aktivan sistem."

Izvor: PAUL KALAS, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY, NASA/ESA

Ostaci prostora

Oko Sunca, pojas asteroida i udaljeniji Kajperov pojas sadrže ostatke Sunčevog sistema — asteroide, komete, planetezimale i druge drevne krhotine koje nisu ugrađene u planete. Trebalo bi da postoje diskovi krhotina koji kruže oko hiljada drugih zvezda, ali posmatranje tih dalekih pojaseva razbijenog svemirskog kamena nije lak podvig.

MIRI hvata srednju infracrvenu svetlost, koju ljudsko oko ne vidi. Ova vrsta svetlosti je posebno korisna za posmatranje prašine. Prethodni svemirski teleskopi su takođe imali ove instrumente, ali MIRI ima mnogo veći otvor, što znači da može da prikupi više svetlosti.

Iako uzbuđen Gašpar kaže da nije siguran da će ponovo videti nešto slično u svojoj karijeri. "Ovo otkriće spada u ona koja možete da imate jednom u životi"

Izvor: ESA, NASA, AND M. KORNMESSER

Koristeći MIRI, Gašpar i njegove kolege su videli da sistem Fomalhaut, ne samo da ima unutrašnji disk poput pojasa asteroida i veliki prašnjavi spoljašnji prsten poput Kajperovog pojasa, već i rasplinuti međuprsten. Praznine između prstenova kao i njihovo neusklađenost sugerišu da postoje nevidljive planete koje kruže oko zvezde koje su premale da bi se posmatrale.

Hiljade jedinstvenih sistema

Naučnici su s velikim nestrpljenjem iščekivali da vide koje sve nove mogućnosti im teleskop Džejms Veb daje za istraživanja. "Neverovatan je osećaj gledati kvalitet podataka i razmišljati o tome šta sve s tim podacima novo možemo da uradimo", kaže Mekgregor.

Gašpar sada planira posmatranja diskova krhotina oko zvezda Vega i Epsilon Eridani. "Nijedan njihov disk nije sasvim dobro posmatran, a znamo da su tamo, tako da ćemo po prvi put jasno videti te sisteme", kaže on. Bolje razumevanje diskova krhotina oko drugih zvezda moglo bi biti ključno za razumevanje kako se formiraju planetarni sistemi.

"Ono što bismo zaista, zaista voleli da razumemo je, gde sve planete mogu da se formiraju? Koliko daleko od svojih zvezda mogu da se formiraju? Koliko blizu svojih zvezda mogu da se formiraju? Kako se kreću nakon što se formiraju?" pita se Vajnbergerova. "Mislimo da odgovore možemo da dobijemo gledajući strukturu diskova."

Ispitujući pojaseve stena i leda oko drugih zvezda, naučnici takođe mogu da steknu bolji uvid u to da li je naš solarni sistem tipična struktura ili se ovde dogodilo nešto čudno i jedinstveno.

"Do sada je već otkriveno 5.000 drugih egzoplaneta", kaže Vajnbergerova, "i mnoge od njih su u sistemima koji uopšte ne liče na naš solarni sistem."