Met behulp van de James Webb-telescoop hebben astronomen het warme stof rond de nabije jonge ster Fomalhaut in beeld gebracht. Zo konden ze de eerste planetoïdengordel die ooit buiten ons zonnestelsel is waargenomen in infraroodlicht bestuderen. Die bleek verassend complex.
Deze foto van de ‘puinschijf’ rond de jonge ster Fomalhaut is gemaakt met het Mid-Infrarood Instrument (MIRI) van de Webb-ruimtetelescoop. (NASA, ESA & CSA )
Tot verrassing van de astronomen bleken de stofstructuren rond de ster veel complexer dan de planetoïdengordel en Kuipergordel van ons eigen zonnestelsel. In totaal blijkt het om drie in elkaar geneste gordels te gaan, die zich uitstrekken tot op 23 miljard kilometer van de ster – 150 keer de afstand van de aarde tot de zon.
Fomalhaut is de helderste ster van het sterrenbeeld Zuidervis en vanaf het zuidelijk halfrond gemakkelijk waarneembaar met het blote oog. De stofgordels rond de ster bestaan uit puin dat is vrijgekomen bij botsingen tussen kleine hemellichamen, vergelijkbaar met planetoïden en kometen. Ze worden waarschijnlijk in stand gehouden door de zwaartekracht van planeten, net zoals de planeten Jupiter en Neptunus de planetoïdengordel en Kuipergordel van ons eigen zonnestelsel in bedwang houden.
Eerder hadden de ruimtetelescopen Hubble en Herschel en de radiotelescoop ALMA al scherpe opnamen gemaakt van de buitenste gordel van Fomalhaut, maar de binnenste gordel was op die beelden niet te zien.
Botsende bouwstenen
Webb heeft ook een grote stofwolk in beeld gebracht die vermoedelijk is veroorzaakt door een botsing tussen twee planetaire ‘bouwstenen’ in de buitenste gordel van Fomalhaut. Dit is een andere structuur dan de vermeende planeet die in 2013 op beelden van de Hubble-ruimtetelescoop te zien was, maar in 2014 alweer was verdwenen. De meest plausibele verklaring is dat de nieuwe stofwolk, net als zijn voorganger, is veroorzaakt door een botsing tussen twee planetaire bouwstenen.
Het idee dat sterren omgeven kunnen zijn door een protoplanetaire schijf gaan terug tot het einde van de achttiende eeuw, toen de geleerden Immanuel Kant en Pierre-Simon Laplace onafhankelijk van elkaar de theorie ontwikkelden dat de zon en haar planeten zijn ontstaan uit een draaiende gaswolk die onder invloed van zijn eigen zwaartekracht samentrok en platter werd. Puinschijven zoals die rond Fomalhaut ontwikkelen zich pas ná de vorming van planeten. Ze zijn het bewijs dat kleine hemellichamen zoals planetoïden met elkaar in botsing kunnen komen en daarbij enorme wolken van stof en ander puin achterlaten.
