Nu har även James Webb-teleskopet sällat sig till skaran av teleskop som har observerat stoftskivor kring stjärnan Fomalhaut. I en nyligen publicerad artikel i tidskriften Nature presenteras färska bilder av den unga stjärnan med överraskande nya upptäckter, såsom första direkta bilderna av stjärnans stoftskivas inre delar och ett spännande ungt planetsystem, fångat i mycket högre detalj än tidigare.
Stjärnan Fomalhaut är en relativt närbelägen och ung stjärna med ett avstånd på 25 ljusår och ålder på drygt 400 miljoner år (jämfört med solen som är drygt 4 miljarder år gammal). Redan 1986 upptäcktes det att Fomalhaut huserade en skiva av grus och stoft med rymdteleskopet Iras, men det dröjde ända till 2003 innan något teleskop urskilde en del av skivan direkt. Detta gjordes med rymdteleskopet Spitzer. Sedan dess har stoftskivan varit ett mål för många studier och observerats med allt mer avancerade teleskop såsom Hubble-teleskopet, rymdteleskopet Herschel, Alma, och nu då senast med James Webb-teleskopet i ett projekt lett av András Gáspár från Steward Observatory och astronomiinstitutionen vid University of Arizona i USA.
Sådana stoftskivor är en produkt av att det finns asteroidbälten runt stjärnan. Solsystemet har som exempel två stycken stoftskivor. Den ena bildas av kollisioner inom asteroidbältet mellan Jupiter och Mars och sträcker sig in förbi de inre planeterna i solsystemet. Den andra ligger i solsystemets yttre och kommer från Kuiperbältet, ett bälte bestående av stenar, småvärldar (t.ex. Arrokoth), och dvärgplaneter (t.ex. Pluto).
Fomalhauts stoftskiva består av flertalet ringar varav det är den yttre som tidigare har kunnat urskiljas direkt. De andra ringarna som är närmre stjärnan har upptäckts via värmestrålning som en infraröd signatur ovanpå stjärnans spektrum. Med James Webb-teleskopet har det nu gått att direkt urskilja ytterligare två, varav den ena var mycket mer utsträckt än man tidigare har anat och den andra kände man inte ens till.
Fomalhauts yttre ring är ofantlig. Storleken på sådana ringar runt stjärnor mäts i astronomiska enheter från stjärnan i mitten. En astronomisk enhet motsvaras av medelavståndet mellan solen och jorden, det vill säga cirka 150 miljoner kilometer. Den yttre ringen sträcker sig mellan 100 och 200 astronomiska enheter från stjärnan Fomalhaut. Det är mer än dubbelt så stort som solsystemets egna yttre stoftskiva som har sitt ursprung i Kuiperbältet.
Eftersom James Webb-teleskopet har större spegel än till exempel Hubble-telskopet och även observerar i mer långvågigt ljus än vad Hubble gör – det vill säga infrarött ljus – kan det urskilja detaljer som bland annat Hubble-teleskopet inte kan göra. I sådana våglängder syns glöden från stoft kring stjärnor tydligt och stjärnan i sig lyser svagare än vad den gör i aningen mer kortvågigt ljus såsom synligt ljus. Andra teleskop som har observerat Fomalhauts stoft har observerat i ännu mer långvågigt ljus. I det ljuset syns dock främst den kallare värmestrålning från den yttre ringen.
Upptäckterna av att den inre ringen har mycket större utbredning än tidigare känt och en nyupptäckt ”mellanring” är intressanta med tanke på Fomalhaut b, en möjlig exoplanet – eller snarare en exoplanetrest – som synts i Hubbleteleskopets bilder. Mysteriet med Fomalhaut b har tidigare skrivits om i Populär Astronomi här, här och senast här. Senast tydde observationer på att Fomalhaut b inte alls var en exoplanet utan en stor ansamling av stoft och sten som var en rest från en större kollision mellan antingen exoplaneter eller stora asteroider. Den komplexa struktur som syns i James Webb-teleskopets bilder tyder på ett dynamiskt ungt system där nybildade planeter gröper ut gap och hål i stoftskivan så att ringar bildas. Gravitationen från större världar rör också om i ringarna med störda omloppsbanor hos andra objekt som följd. Sådant ökar risken för kollisioner mellan asteroider och andra världar som också ger upphov till att det bildas ännu mer stoft och ökar chansen för att det bildas klumpar av stoft likt den som kallades för Fomalhaut b.
