Hervé Henry
Les astronomes ont utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA pour imager la poussière chaude autour d’une jeune étoile proche, Fomalhaut, afin d’étudier la première ceinture d’astéroïdes jamais vue en dehors de notre système solaire en lumière infrarouge. Mais à leur grande shock, les buildings poussiéreuses sont beaucoup plus complexes que les ceintures d’astéroïdes et de poussière de Kuiper de notre système solaire. Dans l’ensemble, il y a trois ceintures imbriquées s’étendant jusqu’à 14 milliards de miles (23 milliards de kilomètres) de l’étoile c’est 150 fois la length de la Terre au Soleil. L’échelle de la ceinture la in addition externe est environ le double de l’échelle de la ceinture de Kuiper de notre système solaire de petits corps et de poussière froide au-delà de Neptune. Les ceintures intérieures – qui n’avaient jamais été vues auparavant – ont été révélées par Webb pour la première fois.
Les ceintures encerclent la jeune étoile chaude, qui peut être vue à l’œil nu comme l’étoile la furthermore brillante de la constellation méridionale Piscis Austrinus. Les ceintures poussiéreuses sont les débris des collisions de corps in addition gros, analogues aux astéroïdes et aux comètes, et sont fréquemment décrites comme des « disques de débris ». “Je décrirais Fomalhaut comme l’archétype des disques de débris trouvés ailleurs dans notre galaxie, automobile il a des composants similaires à ceux que nous avons dans notre propre système planétaire”, a déclaré András Gáspár de l’Université d’Arizona à Tucson et auteur principal d’un nouvel short article. décrivant ces résultats. “En examinant les motifs de ces anneaux, nous pouvons en fait commencer à faire un petit croquis de ce à quoi un système planétaire devrait ressembler – si nous pouvions réellement prendre une impression suffisamment profonde pour voir les planètes suspectes.”
Le télescope spatial Hubble et l’observatoire spatial Herschel, ainsi que l’Atacama Big Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ont déjà pris des pictures nettes de la ceinture la as well as externe. Cependant, aucun d’entre eux n’a trouvé de composition à l’intérieur. Les ceintures intérieures ont été résolues pour la première fois par Webb en lumière infrarouge. “Là où Webb excelle vraiment, c’est que nous sommes capables de résoudre physiquement la lueur thermique de la poussière dans ces régions intérieures. Ainsi, vous pouvez voir des ceintures intérieures que nous n’aurions jamais pu voir auparavant”, a déclaré Schuyler Wolff, un autre membre de l’équipe de l’Université. d’Arizona.
Hubble, ALMA et Webb font équipe pour assembler une vue holistique des disques de débris autour d’un specific nombre d’étoiles. “Avec Hubble et ALMA, nous avons pu imager un tas d’analogues de la ceinture de Kuiper, et nous avons beaucoup appris sur la façon dont les disques externes se forment et évoluent”, a déclaré Wolff. “Mais nous avons besoin de Webb pour nous permettre d’imager une douzaine de ceintures d’astéroïdes ailleurs. Nous pouvons en apprendre autant sur les régions intérieures chaudes de ces disques que Hubble et ALMA nous en ont appris sur les régions extérieures as well as froides.”
Le bord intérieur de la ceinture de Kuiper est sculpté par Neptune, et le bord extérieur pourrait être guidé par des corps encore inconnus au-delà. Au fur et à mesure que Webb imagera plus de systèmes, nous en apprendrons davantage sur les configurations de leurs planètes.
L’anneau de poussière de Fomalhaut a été découvert en 1983 lors d’observations effectuées par le satellite astronomique infrarouge (IRAS) de la NASA. L’existence de l’anneau a également été déduite d’observations précédentes et à additionally grande longueur d’onde à l’aide de télescopes submillimétriques sur le Mauna Kea, à Hawaï, du télescope spatial Spitzer de la NASA et de l’observatoire submillimétrique de Caltech.
“Les ceintures autour de Fomalhaut sont une sorte de roman policier : Où sont les planètes ?” a déclaré George Rieke, un autre membre de l’équipe et responsable scientifique américain du Mid-Infrared Instrument (MIRI) de Webb, qui a fait ces observations. “Je pense que ce n’est pas un grand saut de dire qu’il y a probablement un système planétaire vraiment intéressant autour de l’étoile.”
“Nous ne nous attendions certainement pas à la composition plus complexe avec la deuxième ceinture intermédiaire, puis la ceinture d’astéroïdes as well as massive”, a ajouté Wolff. “Cette construction est très excitante car or truck chaque fois qu’un astronome voit un espace et des anneaux dans un disque, il dit : ‘Il pourrait y avoir une planète intégrée façonnant les anneaux ! ‘”
Webb a également imaginé ce que Gáspár appelle “le grand nuage de poussière”, ce qui pourrait être la preuve d’une collision se produisant dans l’anneau extérieur entre deux corps protoplanétaires. Il s’agit d’une caractéristique différente d’une planète suspecte vue pour la première fois à l’intérieur de l’anneau extérieur par Hubble en 2008. Des observations ultérieures de Hubble ont montré qu’en 2014, l’objet avait disparu. Une interprétation plausible est que cette caractéristique nouvellement découverte, comme la précédente, est un nuage en growth de très fines particules de poussière provenant de deux corps glacés qui se sont écrasés l’un contre l’autre.
L’idée d’un disque protoplanétaire autour d’une étoile remonte à la fin des années 1700 lorsque les astronomes Emmanuel Kant et Pierre-Simon Laplace ont développé indépendamment la théorie selon laquelle le Soleil et les planètes se sont formés à partir d’un nuage de gaz en rotation qui s’est effondré et aplati en raison de la gravité. Les disques de débris se développent additionally tard, suite à la formation des planètes et à la dispersion du gaz primordial dans les systèmes. Ils montrent que de petits corps comme des astéroïdes entrent en collision de manière catastrophique et pulvérisent leurs surfaces en d’énormes nuages de poussière et d’autres débris. Les observations de leur poussière fournissent des indices uniques sur la framework d’un système exoplanétaire, atteignant des planètes de la taille de la Terre et même des astéroïdes, qui sont beaucoup trop petits pour être vus individuellement.
