Hình ảnh kỳ lạ về ngôi sao sáng nhất trên bầu trời

Fomalhaut với các vành đai bao quanh. Ảnh: András Gáspár/ Đại học Arizona.

Fomalhaut là một ngôi sao nằm cách Trái Đất 25 năm ánh sáng trong chòm sao Piscis Austrinus, hay cá phương nam. Ngôi sao này được quan sát rõ nhất từ Nam bán cầu, nhưng cũng có thể được nhìn từ một phần lớn của Bắc bán cầu, đặc biệt là vào mùa thu. Độ sáng và vị trí của Fomalhaut biến nó thành một "công cụ" vẫn được sử dụng để điều hướng ngày nay.

Các quan sát trước đây của kính viễn vọng không gian Hubble và các thiết bị khác cho thấy ngôi sao 440 triệu năm tuổi được bao quanh bởi bụi và mảnh vụn, nhưng các hình ảnh không cho thấy rõ cách vật chất vũ trụ bao quanh ngôi sao trẻ.

Giờ đây, những hình ảnh có độ phân giải cao từ kính viễn vọng không gian James Webb đã tiết lộ môi trường xung quanh ngôi sao một cách chi tiết chưa từng có. Xung quanh Fomalhaut là 3 vành đai. Vành đai hẹp nhất, gần nhất với ngôi sao là các thiên thạch. Rộng hơn bên ngoài là vành đai từ đá và mảnh vụn.

Vành đai ngoài cùng của Fomalhaut giống như vành đai Kuiper của Hệ Mặt Trời, nơi có Diêm Vương tinh và các hành tinh lùn hay hành tinh siêu nhỏ khác. Cũng ở vòng ngoài này, các nhà thiên văn học đã một đám mây bụi lớn. Họ nghi ngờ lượng bụi này được tạo ra khi 2 tảng đá không gian rộng gần 650 km va vào nhau.

Tầm nhìn hồng ngoại của James Webb đã giúp chụp ảnh ngôi sao Fomalhaut và các vật thể xung quanh với độ chi tiết chưa từng có. Ảnh: NASA.

“Những gì chúng ta thấy là bụi, tàn dư từ các vụ va chạm giữa các vi thể hành tinh. Bản thân các vi thể hành tinh cũng là tàn dư từ quá trình hình thành một hệ hành tinh", András Gáspár, tác giả chính của nghiên cứu tại Đại học Arizona, cho biết. Vi thể hành tinh là các thiên thể đá nhỏ, sinh ra từ các hạt bụi vũ trụ va đập và gắn kết với nhau.

Các nhà khoa học đã xác định được 3 vành đai từ các hình ảnh do James Webb chụp ở bước sóng hồng ngoại. Những khoảng trống giữa chúng gợi ý rằng có các hành tinh không nhìn thấy được đang quay quanh Fomalhaut và định hình hệ sao thông qua trường hấp dẫn của chúng. “Các hành tinh có khối lượng nhỏ như Hải Vương tinh là đủ để có lực hấp dẫn tạo nên các vành đai gần nhất với ngôi sao”, các tác giả viết trong Nature Astronomy.