Egy közeli bolygórendszer a Webb-űrteleszkóp szemén át

A csillag körül látható törmelékgyűrűk a mi kisbolygóövünkre emlékeztetnek.

A Fomalhaut nevű fiatal csillag csupán 25 fényévre van tőlünk, a Déli Hal csillagképben láthatjuk, hazánkban a nyár második felében emelkedik kissé a déli horizont fölé és egészen télig látható marad, de mindig csak alacsonyan, mivel alapvetően déli féltekés objektum. A James Webb-űrteleszkóp az e csillag körül látható, és 1983-ban felfedezett meleg porgyűrűt szemlélte meg azzal a céllal, hogy az első Naprendszeren kívüli kisbolygóövet infravörösben is megvizsgálhassuk. A porban gazdag szerkezet azonban a vártnál sokkal komplexebbnek bizonyult, mint a mi kisbolygóövünk, vagy a Kuiper-övünk poros régiói.
Összesen három övezetre bukkantak, amelyek 23 milliárd kilométeres távolságig terjednek a csillagtól számítva, ez a Nap-Föld távolság 150-szerese. A legkülső így azonosított övezet nagyjából kétszer akkora, mint itthon, a Neptunusz pályáján kívüli hideg portból és kis égitestekből álló Kuiper-öv. A két belső övezetet most először pillanthattuk meg, a James Webb-űrteleszkópnak köszönhetően. E porgyűrűk nem is kimondottan annyira porból állnak, hanem annál nagyobb törmelékből, és valószínűleg nagyobb égitestek ütközése-feldarabolódása hozta létre őket.
Gáspár András csillagász, az Arizonai Egyetem kutatója így beszélt a rendszerről: „A Fomalhaut rendszerét a galaxisunkban másutt is megtalálható törmelékgyűrűk archetípusaként írnám le, amelynek összetevői hasonlítanak a saját bolygórendszerünkéhez. A gyűrűk mintázatának megfigyelésével azt is felvázolhatjuk, miként is nézhetne ki ez a bolygórendszer akkor, ha elég részletes képet tudnánk róla készíteni.” Gáspár András annak a tanulmánynak a vezető szerzője, amely a Nature Astronomy folyóiratban látott napvilágot e felfedezésről.
A legkülső övezetről már a Hubble és néhány más teleszkóp is készített remek felvételeket, azonban a belső régiók szerkezetére egyik se bukkant rá, erre csak a Webb-űrteleszkóp infravörös tartományú megfigyelése volt képes. Míg a Hubble-űrteleszkóp vagy a chilei ALMA jól meg tudják figyelni a mi Kuiper-övünkhöz hasonló külső, hideg porgyűrűket, addig a melegebb, belső gyűrűk számukra láthatatlanok maradnak, ezeket a Webb segítségével vizsgálhatjuk meg.
E gyűrűket hasonlóan a Naprendszerhez, bolygók alakíthatták ki. Míg a mi aszteroidaövünket a Jupiter terelgeti, a Kuiper-övet pedig a Neptunusz, addig e távoli csillagok körüli gyűrűket, számunkra még nem látható ottani bolygók. Az övezetek James Webb-űrteleszkóp segítségével megismerhető elhelyezkedése, felépítése tehát a távoli bolygórendszerekről is árulkodik.
A külső gyűrű egy további érdekességet is rejt: a Gáspár András által csak „nagy porfelhőnek” nevezett régióban a szakemberek elképzelése szerint két bolygócsíra ütközésének eredményeként kialakult törmelékcsomót lehet látni. Hasonlót már korábban a Hubble is látott a külső törmelékgyűrűn, azonban a 2008-ban felfedezett csomó 2014-re eltűnt. A kutatók szerint a most észlelt csomó és a korábbi is, a feltételezhetően jeges égitestek ütközéskor létrejött, igen finom porból álló, egyre táguló felhő lehet.
Kevéssé ismert, hogy a protoplanetáris korongok, vagyis a csillagok körüli forgó por- és gázfelhők elmélete meglehetősen régi. Már Laplace francia tudós, és a filozófus óriásként ismert Immanuel Kant egyaránt úgy vélték, a Naprendszer egy ilyen felhőből születhetett. A törmelékkorong ezt követően alakul ki, miután a bolygók megszülettek és az eredeti gázok is szétoszlottak. A kisbolygók és más égitestek katasztrofális ütközéseiből kialakuló por és törmelék alkotja ezt a fázist. Ennek megfigyelésével egészen egyedi bepillantást nyerünk az exobolygó-rendszerekbe, az abban lévő Föld-szerű bolygóktól az ennél is kisebb, más módon nem látható aszteroidákig.