Der kan være en hektisk aktivitet, der foregår i den smalle, støvede disk omkring en nærliggende stjerne ved navn Fomalhaut. Men for at skabe mængden af støv og snavs, der ses omkring Fomalhaut, måtte der være kollisioner, der ødelægger tusinder af iskolde kometer hver dag.
”Jeg blev virkelig overrasket,” sagde Bram Acke, der ledede et hold på Herschel-observationer. ”For mig var dette et ekstremt stort antal.”
Fomalhaut er en ung stjerne, kun et par hundrede millioner år gammel, omkring 25,1 lysår væk og dobbelt så massiv som Solen. Det er den lyseste stjerne i stjernebilledet Piscis Austrinus og en af de lyseste stjerner på vores himmel, synlig på den sydlige himmel på den nordlige halvkugle om efteråret og tidlige vinteraftener.
Fomalhauts toroidale støvbælte blev opdaget i 1980'erne af IRAS-satellitten. Det er blevet set flere gange af Hubble-rumteleskopet, men Herschels nye billeder af bæltet viser det meget mere detaljeret med langt infrarøde bølgelængder end nogensinde før.
Diskens smalle og asymmetriske egenskaber menes at skyldes tyngdekraften af en mulig planet i kredsløb omkring stjernen, men planeten eksisterer stadig under undersøgelse.
Acke fra University of Leuven i Belgien og hans teamkolleger analyserede Herschel-observationer og fandt, at støvtemperaturerne i bæltet var mellem –230 og –170 grader C, og fordi Fomalhaut er lidt off-center og tættere på det sydlige på båndets side er den sydlige side varmere og lysere end den nordlige side.
Disse observationer indsamlede stjernelys spredt ud fra kornene i bæltet og viste, at det var meget svagt ved Hubbles synlige bølgelængder, hvilket antyder, at støvpartiklerne er relativt store. Men det ser ud til at være uforenelig med båndets temperatur som målt af Herschel i det fjerninfrarøde.
Mens observationer med Hubble antydede, at kornene i støvskiven ville være relativt store, viser Herschel-dataene, at støvet i bæltet har de termiske egenskaber for små faste partikler, med størrelser på kun et par milliondele af en meter på tværs. HST-observationer antydede faste kerner, der var mere end ti gange større.
For at løse paradokset antyder Acke og kolleger, at støvkornene skal være store fluffy aggregater, svarende til støvpartikler frigivet fra kometer i vores eget solsystem. Disse ville have både de korrekte termiske egenskaber og spredningsegenskaber.
Dette fører imidlertid til et andet problem.
Det lyse stjernelys fra Fomalhaut skal blæse små støvpartikler ud af bæltet meget hurtigt, men sådanne korn ser ud til at forblive rigelige der.
Så den eneste måde at forklare modsigelsen er at forsyne bæltet igen med kontinuerlige kollisioner mellem større genstande i kredsløb omkring Fomalhaut og skabe nyt støv.
Dette er ikke første gang, at der ses bevis for økonomiske kollisioner omkring en anden stjerne. Sidste år opdagede astronomer, der bruger Spitzer-rumteleskopet aktivitet, der lignede en ‘tung bombardement’ type begivenhed, hvor iskolde kroppe fra det ydre solsystem muligvis pummler klippevægge tættere på stjernen.
For at opretholde bæltet på Fomalhaut skal mængden af kollisioner imidlertid være bemærkelsesværdig: hver dag skal ækvivalentet til enten to 10 km store kometer eller 2.000 1 km store kometer helt knuses til små, fluffy støvpartikler.
For at holde kollisionsraten så høj, siger forskere, at der skal være mellem 260 milliarder og 83 billioner kometer i bæltet, afhængigt af deres størrelse. Dette er ikke uundværligt, siger teamet, da vores eget solsystem har et lignende antal kometer i sin Oort Cloud, der dannede sig fra genstande spredt fra en disk omkring Solen, da den var så ung som Fomalhaut.
”Disse smukke Herschel-billeder har givet den afgørende information, der er nødvendig for at modellere arten af støvbæltet omkring Fomalhaut,” sagde Göran Pilbratt, ESA Herschel-projektforsker.
Kilde: ESA
