ดาวเคราะห์น้อย

เข็มขัดล้อมรอบดาวร้อนแรงอายุน้อยซึ่งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในฐานะดาวที่สว่างที่สุดในกลุ่มดาว Piscis Austrinus ทางใต้ แถบฝุ่นเป็นเศษซากจากการชนกันของวัตถุขนาดใหญ่ คล้ายกับดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง และมักถูกอธิบายว่าเป็น 'เศษดิสก์' András Gáspár จาก University of Arizona in Tucson และผู้เขียนนำของรายงานฉบับใหม่กล่าวว่า "ฉันจะอธิบาย Fomalhaut เป็นต้นแบบของดิสก์เศษซากที่พบในที่อื่นในกาแลคซีของเรา เพราะมันมีส่วนประกอบคล้ายกับที่เรามีในระบบดาวเคราะห์ของเรา" อธิบายผลลัพธ์เหล่านี้ "โดยการดูรูปแบบในวงแหวนเหล่านี้ เราสามารถเริ่มสร้างภาพร่างเล็กน้อยว่าระบบดาวเคราะห์ควรมีลักษณะอย่างไร ถ้าเราสามารถถ่ายภาพได้ลึกพอที่จะเห็นดาวเคราะห์ที่ต้องสงสัย" กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและหอสังเกตการณ์อวกาศเฮอร์เชล รวมถึง Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) เคยถ่ายภาพที่คมชัดของแถบชั้นนอกสุด อย่างไรก็ตามไม่มีใครพบโครงสร้างใด ๆ ที่อยู่ภายใน สายพานด้านในได้รับการแก้ไขเป็นครั้งแรกโดย Webb ในแสงอินฟราเรด "ที่ Webb ทำได้ยอดเยี่ยมจริงๆ ก็คือ เราสามารถแก้ไขแสงความร้อนจากฝุ่นในบริเวณด้านในเหล่านั้นได้ คุณจึงเห็นสายพานด้านในที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน" Schuyler Wolff สมาชิกอีกทีมของมหาวิทยาลัยกล่าว ของรัฐแอริโซนา Hubble, ALMA และ Webb กำลังแท็กทีมกันเพื่อรวบรวมมุมมองแบบองค์รวมของดิสก์เศษซากรอบๆ ดวงดาวจำนวนหนึ่ง "ด้วยกล้องฮับเบิลและ ALMA เราสามารถถ่ายภาพอะนาล็อกของแถบไคเปอร์จำนวนมาก และเราได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับการก่อตัวของดิสก์ภายนอกและวิวัฒนาการ" วูล์ฟฟ์กล่าว "แต่เราต้องการให้ Webb อนุญาตให้เราถ่ายภาพแถบดาวเคราะห์น้อยที่อื่นได้หลายสิบแห่ง เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับบริเวณที่อบอุ่นภายในของดิสก์เหล่านี้ได้มากพอๆ กับที่ฮับเบิลและ ALMA สอนเราเกี่ยวกับบริเวณภายนอกที่เย็นกว่า" เข็มขัดเหล่านี้น่าจะถูกแกะสลักโดยแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็น ในทำนองเดียวกัน ภายในระบบสุริยะของเรา ดาวพฤหัสบดีโคจรรอบแถบ ดาวเคราะห์น้อย ขอบด้านในของแถบไคเปอร์ถูกปั้นโดยดาวเนปจูน และขอบด้านนอกอาจถูกต้อนโดยวัตถุที่ยังมองไม่เห็นที่อยู่ถัดไป เมื่อเว็บบ์แสดงภาพระบบต่างๆ มากขึ้น เราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโครงร่างดาวเคราะห์ของพวกมัน วงแหวนฝุ่นของ Fomalhaut ถูกค้นพบในปี 1983 ในการสังเกตการณ์โดย Infrared Astronomical Satellite (IRAS) ของ NASA การมีอยู่ของวงแหวนยังได้รับการอนุมานจากการสังเกตการณ์ความยาวคลื่นก่อนหน้านี้และยาวกว่าโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดย่อยมิลลิเมตรบนภูเขาเมานาเคอา รัฐฮาวาย กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซา และหอดูดาวซับมิลลิมิเตอร์ของคาลเทค "เข็มขัดรอบ Fomalhaut เป็นเหมือนนวนิยายลึกลับ: ดาวเคราะห์อยู่ที่ไหน" George Rieke สมาชิกในทีมอีกคนหนึ่งและหัวหน้าฝ่ายวิทยาศาสตร์ของสหรัฐอเมริกาสำหรับเครื่องมืออินฟราเรดกลาง (MIRI) ของ Webb ซึ่งทำการสังเกตเหล่านี้ "ฉันคิดว่ามันไม่ใช่ก้าวกระโดดที่ยิ่งใหญ่นักที่จะบอกว่าน่าจะมีระบบดาวเคราะห์ที่น่าสนใจจริงๆ รอบดาวฤกษ์" “แน่นอนว่าเราไม่ได้คาดหวังถึงโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่านี้จากแถบขั้นกลางที่สองและแถบดาวเคราะห์น้อยที่กว้างขึ้น” วูล์ฟฟ์กล่าวเสริม "โครงสร้างนั้นน่าตื่นเต้นมาก เพราะเมื่อใดก็ตามที่นักดาราศาสตร์เห็นช่องว่างและวงแหวนในดิสก์ พวกเขาพูดว่า 'อาจมีดาวเคราะห์ที่ฝังตัวอยู่ในรูปร่างของวงแหวน!'" Webb ยังถ่ายภาพสิ่งที่ Gáspár ขนานนามว่าเป็น "เมฆฝุ่นอันยิ่งใหญ่" ซึ่งอาจเป็นหลักฐานบ่งชี้ถึงการชนกันที่เกิดขึ้นในวงแหวนรอบนอกระหว่างวัตถุก่อกำเนิดดาวเคราะห์สองดวง นี่เป็นลักษณะที่แตกต่างจากดาวเคราะห์ต้องสงสัยที่ฮับเบิลเห็นครั้งแรกในวงแหวนรอบนอกในปี 2551 การสังเกตของฮับเบิลในเวลาต่อมาแสดงให้เห็นว่าในปี 2557 วัตถุได้หายไปแล้ว การตีความที่สมเหตุสมผลคือคุณลักษณะที่เพิ่งค้นพบนี้ เช่นเดียวกับครั้งก่อน คือกลุ่มเมฆฝุ่นที่ละเอียดมากที่ขยายตัวจากวัตถุน้ำแข็งสองก้อนที่ชนกัน แนวคิดของดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์ย้อนกลับไปในช่วงปลายทศวรรษ 1700 เมื่อนักดาราศาสตร์ Immanuel Kant และ Pierre-Simon Laplace ร่วมกันพัฒนาทฤษฎีที่ว่าดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นจากกลุ่มเมฆก๊าซที่หมุนวนซึ่งยุบตัวและแบนลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง แผ่นเศษขยะพัฒนาในภายหลัง ตามการก่อตัวของดาวเคราะห์และการแพร่กระจายของก๊าซในยุคแรกเริ่มในระบบ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าวัตถุขนาดเล็กเช่นดาวเคราะห์น้อยกำลังชนกันอย่างรุนแรงและบดขยี้พื้นผิวของพวกมันเป็นก้อนฝุ่นและเศษซากอื่น ๆ การสังเกตฝุ่นของพวกมันให้เงื่อนงำพิเศษเกี่ยวกับโครงสร้างของระบบดาวเคราะห์นอกระบบ ลึกลงไปถึงดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกและแม้แต่ดาวเคราะห์น้อยซึ่งเล็กเกินกว่าจะมองเห็นทีละดวง