Los astrónomos emplearon el telescopio espacial James Webb para realizar observaciones del primer cinturón de asteroides detectados más allá de nuestro sistema solar, desvelando así sorprendentes revelaciones cósmicas.

Este observatorio espacial se focalizó en el estudio del polvo cálido que rodea a Fomalhaut, una estrella joven y brillante situada a una distancia de 25 años luz de la Tierra en la constelación de Piscis Austrinus.

El descubrimiento inicial del disco de polvo alrededor de Fomalhaut tuvo lugar en 1983 gracias al satélite astronómico infrarrojo de la NASA. No obstante, los investigadores del telescopio Webb no esperaban observar tres anillos de polvo entrelazados que se extienden a lo largo de una distancia de 23 mil millones de kilómetros desde la estrella, lo que equivale a 150 veces la distancia entre la Tierra y el Sol.

 

Telescopio James Webb descubre un nuevo sistema solar

El telescopio espacial James Webb reveló, por primera vez, la existencia de dos cinturones internos alrededor de Fomalhaut, los cuales no habían sido captados en imágenes anteriores tomadas por el Telescopio Espacial Hubble u otros observatorios.

La imagen detallada de los cinturones de polvo, obtenida en luz infrarroja, imperceptible al ojo humano, demostraron que estas estructuras son más complejas que el cinturón principal de asteroides y el cinturón de Kuiper presentes en nuestro propio sistema solar.

El cinturón principal de asteroides se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter y está compuesto por los restos de la formación temprana de nuestro sistema solar, que orbitan alrededor del Sol. En esta región, se pueden encontrar numerosos asteroides de diferentes tamaños.

Por otro lado, en el borde de nuestro sistema solar, más allá de la órbita de Neptuno, se encuentra el Cinturón de Kuiper. Este cinturón se caracteriza por ser un anillo en forma de rosquilla que contiene una gran cantidad de cuerpos celestes y restos de hielo. Estos objetos, conocidos como objetos transneptunianos, incluyen planetas enanos como Plutón, así como otros cuerpos helados y polvo cósmico.

La existencia de los dos anillos internos alrededor de Fomalhaut plantearon la posibilidad de que los planetas ocultos más internos del sistema estelar estén influyendo en la estructura del cinturón de polvo. El cinturón exterior de Fomalhaut tiene aproximadamente el doble del tamaño del Cinturón de Kuiper en nuestro propio sistema solar.

Estos descubrimientos recientes fueron publicados en la revista Nature Astronomy, donde se presenta una nueva imagen más minuciosa y más detalles sobre estas conclusiones. Esta investigación ofrece una visión fascinante de la complejidad de los sistemas planetarios más allá de nuestro propio sistema solar.

Un cinturón de polvo más grande que el sistema solar en el que vivimos 

Los extensos cinturones de polvo alrededor de Fomalhaut probablemente se formaron a partir de los restos dejados por colisiones entre cuerpos más grandes, como asteroides y cometas. Posteriormente, la influencia gravitatoria de lo que se cree que son planetas invisibles orbitando alrededor de la estrella moldeó el polvo en forma de cinturones. Este proceso es similar a cómo Júpiter y Neptuno eliminan la estructura del cinturón de asteroides en nuestro sistema solar y el borde interior del Cinturón de Kuiper.

Estas conclusiones sugieren que la formación y evolución de los sistemas planetarios pueden dar lugar a estructuras similares, como cintas de polvo, en diferentes sistemas estelares. Es un ejemplo intrigante de cómo los planetas influyen en su entorno y cómo la interacción entre cuerpos celestes puede dar forma a la composición y distribución de materia en el universo.

"Describiría a Fomalhaut como el arquetipo de los discos de escombros que se encuentran en otras partes de nuestra galaxia, porque tiene componentes similares a los que tenemos en nuestro propio sistema planetario", dijo el autor principal del estudio, András Gáspár, profesor asistente de investigación de astronomía en la Universidad de Arizona. En Tucson, en un comunicado.

 

"Al observar los patrones en estos anillos, podemos comenzar a hacer un pequeño boceto de cómo debería ser un sistema planetario, si pudiéramos tomar una imagen lo suficientemente profunda como para ver los planetas sospechosos".

La combinación de la nueva observación del telescopio Webb con imágenes previas capturadas por el Telescopio Espacial Hubble, el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y el conjunto de telescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) permite a los científicos obtener una visión más completa y detallada sobre la formación de los cinturones de escombros alrededor de las estrellas. 

Además, la observación del telescopio Webb también reveló una característica notable conocida como "la gran nube de polvo". En esta región, existe la posibilidad de que dos cuerpos celestes hayan colisionado en el anillo exterior de Fomalhaut. Es importante destacar que esta nube de polvo se encuentra separada de otra característica detectada por el Hubble en 2008, que creía que podría haber sido un planeta. Sin embargo, las observaciones posteriores demostraron que dicho objeto desapareció en 2014, lo que sugiere otra colisión que dejó únicamente polvo en su rastro.

Formación de estrellas 

Las estrellas se forman a partir de la acumulación de gas y polvo en regiones densas del espacio. A medida que esta materia se colapsa bajo su propia gravedad, se forma una estrella en su núcleo y comienza a irradiar luz y calor.

Después de la formación de una estrella, queda un disco protoplanetario compuesto por el material sobrante que no se incorporó a la estrella. Este disco orbita alrededor de la estrella y es el lugar donde los planetas tienen su origen. La idea de la existencia de estos discos protoplanetarios se remonta a los astrónomos Immanuel Kant y Pierre-Simon Laplace a finales del siglo XVIII.

A medida que los planetas se forman dentro de este disco, ejercen influencia gravitatoria sobre el material emergente. Esta gravedad da forma a los cinturones de escombros alrededor de la estrella, como el cinturón de asteroides en nuestro propio sistema solar. Dentro de estos cinturones, los objetos como asteroides pueden chocar entre sí, creando más escombros y polvo en el proceso.

Este ciclo de formación de planetas, creación de cinturones de escombros y colisiones entre objetos celestes es un proceso continuo y dinámico que ocurre en sistemas estelares en todo el universo.