Ha habido mucho entusiasmo en las últimas décadas por el descubrimiento de planetas que orbitan alrededor de varias estrellas fuera de nuestro sistema solar. Pero los planetas proporcionan una imagen incompleta del complejo marco que existe alrededor de las estrellas, omitiendo componentes como los cinturones de escombros rocosos y hielo que orbitan alrededor de nuestro sol.
El lunes, los científicos dieron a conocer observaciones del Telescopio Espacial James Webb que muestran nuevos detalles sobre tales características alrededor de una estrella brillante llamada Fomalhaut en nuestra región de la Vía Láctea. Estas observaciones de tres anillos de polvo concéntricos de escombros que orbitan alrededor de Fomalhaut proporcionan la mejor vista hasta ahora de tales estructuras fuera de nuestro sistema solar.
Fomalhaut, una de las estrellas más brillantes de nuestro cielo nocturno y la más brillante de la constelación austral Piscis Austrinus, se encuentra a 25 años luz de la Tierra. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, 5,9 billones de millas (9,5 billones de km).
Los astrónomos detectaron por primera vez un cinturón de escombros alrededor de Fomalhaut en 1983. Las observaciones de Webb revelaron dos anillos adicionales cerca de la estrella: uno interno brillante y uno intermedio estrecho.
Estos tres cinturones parecen estar poblados por objetos llamados planetesimales, algunos de los cuales se cree que se fusionaron al principio de la historia del sistema estelar para formar planetas, mientras que otros permanecen como desechos, como asteroides y cometas.
«Al igual que nuestro sistema solar, otros sistemas planetarios albergan discos de asteroides y cometas, restos de jóvenes planetesimales de la era de formación del planeta, que se muelen continuamente en partículas del tamaño de una micra a través de interacciones de colisión», dijo Andras Gaspar, astrónomo de la Universidad de Arizona, investigador principal. . Autor del estudio publicado en Nature Astronomy.
Fomalhaut es 16 veces más luminoso que el Sol y casi el doble de masivo. Tiene unos 440 millones de años, menos de una décima parte de la edad del Sol, pero probablemente esté a la mitad de su edad.
Los tres cinturones superpuestos se extienden 14 mil millones de millas (23 mil millones de kilómetros) desde Fomalhaut, unas 150 veces la distancia de la Tierra al sol.
Si bien aún no se han descubierto planetas alrededor de Fomalhaut, los investigadores sospechan que los cinturones han sido esculpidos por las fuerzas gravitatorias ejercidas por los planetas invisibles. Nuestro sistema solar tiene dos cinturones de este tipo: el cinturón principal de asteroides entre el rocoso Marte y el gigante gaseoso Júpiter, y el cinturón de Kuiper detrás del gigante helado Neptuno.
La influencia gravitacional de Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar, rodea el cinturón principal de asteroides. El borde interior del Cinturón de Kuiper, que alberga los planetas enanos Plutón y Eris, así como otros cuerpos helados de varios tamaños, está formado por el planeta exterior Neptuno.
«La brecha secundaria que vemos en el sistema es una fuerte indicación de que hay un gigante de hielo en el sistema», dijo Gaspard.
Las observaciones de Webb, que se lanzó en 2021 y comenzó a recopilar datos el año pasado, fueron realizadas por el Instrumento Infrarrojo Medio (MIRI).
«Casi todas las imágenes resueltas de discos de escombros hasta la fecha han sido de las regiones exteriores frías del sistema solar similares al Cinturón de Kuiper», dijo el astrónomo y coautor del estudio Schuyler Wolf del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, como el cinturón exterior de Fomalhaut. . .
MIRI ahora puede resolver cinturones de material relativamente más cálidos similares al cinturón principal de asteroides, dijo Wolf.
El estudio de estos cinturones de escombros proporciona información sobre los comienzos de los planetas.
Los planetas se forman dentro de los discos primordiales que rodean a las estrellas jóvenes. Comprender este proceso de formación requiere una comprensión completa de cómo se forman y evolucionan estos discos”, dijo Wolff.
Hay muchas preguntas abiertas sobre cómo se fusionó el polvo en estos discos para formar embriones planetarios, cómo se forman las atmósferas planetarias, etc. Los discos de escombros son restos del proceso de formación de este planeta y su estructura puede proporcionar pistas valiosas sobre la población primaria y la historia dinámica del planeta, agregó Wolf.
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