Telescópio Espacial James Webb tira foto incrível do cinturão de asteroides alienígenas

As estruturas de detritos em torno da estrela Fomalhaut são mais complexas do que características comparáveis em nosso próprio sistema solar.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA capturou esta imagem do disco de detritos empoeirados ao redor da jovem estrela Fomalhaut usando seu instrumento de infravermelho médio. A imagem revela três cinturões aninhados que se estendem a 14 bilhões de milhas (23 bilhões de quilômetros) da estrela. Os cintos internos foram revelados por Webb pela primeira vez. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI), A. Gáspár (Universidade do Arizona)) 

O primeiro cinturão de asteroides já encontrado fora do Sistema Solar é mais complexo do que o esperado, revelam novas observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST).

Os astrônomos usaram o JWST para examinar o sistema de anéis empoeirados ao redor de Fomalhaut, uma estrela jovem e quente que fica a cerca de 25 anos-luz da Terra e é visível a olho nu na constelação de Piscis Austrinu, o Peixe do Sul.

O sistema de anéis de Fomalhaut consiste em três cinturões aninhados que se estendem por cerca de 14,3 bilhões de milhas (23 milhões de quilômetros) - cerca de 150 vezes a distância entre a Terra e o Sol. Os anéis são mais complexos do que o Cinturão de Kuiper, um anel de corpos gelados além de Netuno, ou o cinturão de asteroides principal, que fica entre Júpiter e Marte, mostram as novas observações do JWST.

Astrônomos descobriram uma estrutura empoeirada ao redor de Fomalhaut em 1983 usando o Satélite Astronômico Infravermelho da NASA. No entanto, os dois cinturões internos deste sistema nunca tinham sido avistados antes desta observação com o JWST.

Acredita-se que os cinturões de poeira ao redor da estrela jovem sejam detritos de colisões entre corpos maiores, como asteroides e cometas, e por isso são chamados de "discos de detritos". Esses discos são diferentes dos discos protoplanetários, que contêm material que mais tarde se une para formar planetas. Os discos de detritos se formam mais tarde, depois que os planetas estão no lugar.

Versão anotada da imagem de Fomalhaut capturada pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI), A. Gáspár (Universidade do Arizona))

"Eu descreveria Fomalhaut como o arquétipo de discos de detritos encontrados em outras partes de nossa galáxia, porque tem componentes semelhantes aos que temos em nosso próprio sistema planetário", disse András Gáspár, da Universidade do Arizona, principal autor de um estudo que anunciou os novos resultados, em um comunicado.

"Ao olhar para os padrões nesses anéis, podemos realmente começar a fazer um pequeno esboço de como um sistema planetário deve se parecer – se pudéssemos realmente tirar uma foto profunda o suficiente para ver os planetas suspeitos", acrescentou Gáspár.

O cinturão mais externo de Fomalhaut, que é duas vezes maior que o Cinturão de Kuiper, foi fotografado anteriormente pelo Telescópio Espacial Hubble, pelo Observatório Espacial Herschel e pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), baseado em terra. Nenhum desses instrumentos, no entanto, foi capaz de ver a estrutura interna dentro do cinturão externo.

"Onde o JWST realmente se destaca é que somos capazes de resolver fisicamente o brilho térmico da poeira nessas regiões internas. Então você pode ver cinturões internos que nunca poderíamos ver antes", disse Schuyler Wolff, também da Universidade do Arizona, no mesmo comunicado.

No futuro, os astrônomos esperam obter imagens de discos de detritos como o de Fomalhaut ao redor de outras estrelas usando o JWST.

"Com o Hubble e o ALMA, conseguimos obter imagens de vários análogos do Cinturão de Kuiper e aprendemos muito sobre como os discos externos se formam e evoluem", continuou Wolff. "Mas precisamos que o JWST nos permita fotografar uma dúzia de cinturões de asteroides em outros lugares. Podemos aprender tanto sobre as regiões quentes internas desses discos quanto o Hubble e o ALMA nos ensinaram sobre as regiões externas mais frias."

Assim como Júpiter domina o cinturão principal de asteroides e Netuno esculpe o Cinturão de Kuiper, os astrônomos acreditam que discos de detritos fora do sistema solar podem ser moldados por planetas invisíveis. Isso significa que pode haver um ou dois planetas à espreita nos anéis ao redor de Fomalhaut.

"Definitivamente, não esperávamos a estrutura mais complexa com o segundo cinturão intermediário e, em seguida, o cinturão de asteroides mais amplo", disse Wolff. "Essa estrutura é muito empolgante, porque sempre que um astrônomo vê uma lacuna e anéis em um disco, eles dizem: 'Pode haver um planeta embutido moldando os anéis!'"

Uma característica já detectada pelo JWST nos anéis pode indicar a presença de protoplanetas em formação. A equipe viu o que Gáspár chamou de "a grande nuvem de poeira", que pode apontar para uma colisão no anel externo de Fomalhaut entre dois planetas infantis "em construção". Essa característica poderia, portanto, ser uma nuvem em expansão de partículas de poeira muito finas de dois corpos gelados que se chocaram um com o outro.

Uma característica semelhante foi vista no mesmo anel pelo Hubble em 2008. Ele havia se dissipado quando o telescópio espacial reexaminou o sistema de anéis em 2014, disseram os pesquisadores.

Investigações mais profundas de mais sistemas como Fomalhaut com JWST podem revelar como os planetas se movem através desses discos planos de panqueca. Observar a própria nuvem de poeira, por sua vez, poderia revelar detalhes sobre a estrutura de outros sistemas planetários que não o nosso. Isso inclui descobrir como são seus asteroides – que são pequenos demais para serem vistos mesmo com instrumentos poderosos como o JWST ou o Hubble – e se eles são semelhantes às rochas espaciais que giram em torno de nossa estrela e seus planetas.

A pesquisa da equipe foi publicada online nesta segunda-feira (8) na revista Nature Astronomy.

Fonte: space.com