Das Webb-Weltraumteleskop entdeckt überraschende Asteroidengürtel um den nahen Stern

Mit ein wenig Hilfe des James-Webb-Weltraumteleskops entdeckten Astronomen zwei nie zuvor gesehene Asteroidengürtel, die den nahegelegenen Stern Fomalhaut umgeben.

Wissenschaftler nutzten das gemeinsame Gerät von NASA, ESA und CSA, um staubige Trümmerscheiben um Fomalhaut abzubilden – das bereits dafür bekannt war, einer der hellsten Sterne am Nachthimmel zu sein überrascht zu finden(Öffnet in einem neuen Fenster) Die Strukturen sind komplexer als alles, was wir in unserem Sonnensystem finden.

Drei ineinander verschachtelte Gürtel erstrecken sich etwa 23 Milliarden Kilometer vom Hauptstern entfernt, was etwa dem 150-fachen der Entfernung der Erde von der Sonne entspricht. Das äußerste Band – zuvor vom Hubble-Weltraumteleskop, dem Herschel-Weltraumobservatorium und dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) erfasst – ist etwa doppelt so groß wie der Kuipergürtel, eine zirkumstellare Scheibe aus kleinen Körpern und kaltem Staub jenseits von Neptun.

Die Innenbänder, auch Trümmerscheiben genannt, waren mittlerweile zum ersten Mal enthüllt(Öffnet in einem neuen Fenster) von Webb.

„Mit Hubble und ALMA konnten wir eine Reihe von Analoga des Kuipergürtels abbilden, und wir haben viel darüber gelernt, wie äußere Scheiben entstehen und sich entwickeln“, so Schuyler Wolff, ein Mitglied des Teams der University of Arizona, das an diesem Projekt arbeitet . „Aber wir brauchen Webb, damit wir etwa ein Dutzend Asteroidengürtel anderswo abbilden können.“

„Wir können genauso viel über die inneren warmen Regionen dieser Scheiben lernen, wie uns Hubble und ALMA über die kälteren äußeren Regionen beigebracht haben“, fuhr er fort. „Was Webb wirklich auszeichnet, ist, dass wir in der Lage sind, das thermische Leuchten von Staub in diesen inneren Regionen physikalisch aufzulösen. So können wir innere Gürtel sehen, die wir vorher nie sehen konnten.“

Der am weitesten entfernte Staubring von Fomalhaut wurde 1983 durch Beobachtungen des Infrarot-Astronomischen Satelliten (IRAS) der NASA entdeckt. Die Existenz des Rings wurde auch aus früheren Beobachtungen mit Submillimeter-Teleskopen auf Hawaii, dem Spitzer-Weltraumteleskop der NASA und dem Submillimeter-Observatorium des Caltech abgeleitet.

„Ich würde Fomalhaut als den Archetyp der Trümmerscheiben beschreiben, die anderswo in unserer Galaxie gefunden werden, weil sie ähnliche Komponenten wie unser eigenes Planetensystem aufweist“, sagte der leitende Studienautor András Gáspár, ebenfalls von der University of Arizona, in einer Erklärung . „Indem wir uns die Muster in diesen Ringen ansehen, können wir tatsächlich beginnen, eine kleine Skizze davon zu erstellen, wie ein Planetensystem aussehen sollte – wenn wir tatsächlich ein ausreichend tiefes Bild machen könnten, um die vermuteten Planeten zu sehen.“

Die neu gefundenen Innengürtel bleiben jedoch ein Rätsel. „Wo sind die Planeten?“ fragte sich George Rieke, ein weiteres Teammitglied und US-amerikanischer Wissenschaftsleiter für Webbs Mid-Infrared Instrument (MIRI), der die überraschenden Beobachtungen machte.

In unserem Sonnensystem wird der innere Rand des Kuipergürtels von Neptun geformt, während der äußere Rand wahrscheinlich von dahinter liegenden Körpern bewacht wird. Daher ist es nicht schwer, sich vorzustellen, dass Fomalhauts Ringe in ähnlicher Weise durch die Gravitationskräfte unsichtbarer Planeten geformt werden. „Ich denke, es ist kein großer Schritt zu sagen, dass es wahrscheinlich ein wirklich interessantes Planetensystem um den Stern gibt“, sagte Rieke.