De ovanliga tunna ringarna med kometer och damm som omger Fomalhaut och flera andra unga stjärnor förblir stabila eftersom små planeter hela tiden bildas inuti dem, enligt en artikel i Astronomical Journal.
”De smala gränserna för dessa ringar har alltid varit ett mysterium för oss - som regel är nyfödda stjärnsystem inte så ordnade. Vanligtvis rör materia i dem på ett kaotiskt sätt tills allt "skräp" sopas ut och planeterna sätter sig i sina ständiga banor, som jorden och andra himmelkroppar i solsystemet,”säger Carey Lisse från Johns Hopkins University (USA).
Under de senaste tio åren har astronomer upptäckt flera extremt ovanliga strukturer i ett antal nyfödda och unga stjärnor, som grovt kan kallas kosmiska analoger av "Saurons öga" från Tolkiens böcker. Det är mycket smala och täta ringar av gas, damm och kometer som kretsar kring stjärnor på mycket stora avstånd.
Många av dessa ringar, astronomer nyligen upptäckte, är ofta mycket nära varandra. Samtidigt förblir de stabila och sönderdelas inte, vilket antyder att de inte kunde genereras av stora planeter som lever i intervall mellan ringarna, och att vissa andra himmelkroppar hindrar dem från att "sprida".
Lisse och hans kollegor har avslöjat hemligheten med bildandet av sådana kosmiska "kometära ringar" genom att studera bilder tagna av IRTF- och Jiminy-teleskopen, liksom NASA-infraröda observatorier, medan de observerade tre nyfödda stjärnsystem - Fomalhaut, HD 32297 i stjärnbilden Orion och HR 4796A i konstellation Centaurus.
Enligt Lisse trodde initialt planetforskare att den verkliga "herren" och skaparen av dessa ringar kunde vara särskilt stora exoplaneter, som bildades i intervaller mellan kommervärmar och omöjligt "orkestrerade" deras rörelse.
Nya fotografier av dessa ringar runt tre stjärnor, sa han, ifrågasatte denna idé - i så fall skulle några av kometerna oundvikligen falla till ytan på dessa "superjordar" och bryta och skapa enorma moln av damm och gas som borde ha varit synlig på infraröd och optiska fotografier av dessa ringar. Forskare hittade inte något liknande, vilket fick dem att avvisa denna hypotes.
Vad kunde då ha gett upphov till dessa ringar? Planetforskare fann svaret på denna fråga genom att analysera den kemiska sammansättningen och temperaturen hos ringarna som kretsar runt stjärnan HR 4796A. Inuti den hittade de dussintals kometer, såväl som flera regioner uppvärmda till cirka tusen grader Kelvin och innehöll "rena" atomer av vissa kemiska element, vilket är en extremt ovanlig sak för ringar.
Kampanjvideo:
Å andra sidan är relativt höga temperaturer och en liknande kemisk sammansättning enligt forskarna karakteristiska för en annan klass av föremål - små protoplaneter, bildade som ett resultat av kollisionen av stora asteroider eller flera kometer.
Följaktligen, om det finns flera tiotals sådana "embryon" i en given ring, bör de, som beräkningarna av forskare visar, fånga upp allt som kastas ut under komeetkollisioner och förhindra att ringarna förfaller.
I slutändan kommer dessa "embryon" att förena sig i mini-planeter, vars massa är tillräckligt för att bilda en fullfjädrad analog av jorden eller till och med större planeter. Forskare tror att liknande processer kan inträffa i det tidiga solsystemet, och de skulle väl kunna förklara en del av odligheterna i beteende och kemisk sammansättning av Uranus och Neptun, samt hur "superjordar" uppstår i relativt äldre exoplanetära system.
