Fomalhaut

Dysk pyłowy

W roku 1983 teleskop podczerwieni IRAS wykazał, że gwiazda jest źródłem większej niż oczekiwano ilości promieniowania podczerwonego. Dalsze obserwacje ujawniły, że podczerwień jest emitowana przez zimny dysk otaczający Fomalhauta, zbudowany z cząstek lodowego pyłu. W odległości około 140 au wokół Fomalhaut wykryto pierścień orbitującej materii (porównywalny do Pasa Kuipera wokół Słońca, choć znacznie rozleglejszy). Środek pierścienia jest przesunięty aż o 15 au względem położenia gwiazdy, co świadczy, że musi kształtować go oddziaływanie innego obiektu niż sam Fomalhaut. Jego ostre krawędzie sugerują, że jest utrzymywany przez dwie planety, krążące po wewnętrznej i po zewnętrznej stronie dysku. Obserwacje sieci radioteleskopów ALMA ukazują, że szerokość tego pierścienia jest równa 16 au, a jego grubość to jedna siódma szerokości. Jest on więc węższy i cieńszy niż wcześniej sądzono. Dopiero obserwacje JWST z 2023 roku ukazały struktury leżące bliżej gwiazdy: wewnętrzny dysk i pośredni pierścień, rozdzielone przerwami, prawdopodobnie otwartymi przez nieodkryte planety.

Według obserwacji teleskopu Herschel drobne ziarna pierścienia pyłowego są podobne do materii uwalnianej przez komety w Układzie Słonecznym. Aby utrzymać ten dysk wokół jasnej gwiazdy, której ciśnienie promieniowania jest w stanie skutecznie usuwać pył z otoczenia, musi być on stale zasilany materią. Potrzebne tempo wymaga całkowitego zniszczenia i rozbicia na drobiny pyłu dwóch dużych komet o średnicy 10 km, lub 2000 komet o średnicy 1 km, na dobę. Aby ten proces mógł zachodzić, w dysku musi być od 260 miliardów do 83 bilionów komet.

Z powodu wyglądu dysku pyłowego na zdjęciach z Teleskopu Hubble’a, został on skojarzony z „Okiem Saurona”, gdyż przypomina on godło Saurona i jego postać, którą przybrał w Trzeciej Erze Śródziemia (Władca Pierścieni J.R.R. Tolkiena).

Hipotetyczna planeta

 Osobny artykuł: Dagon (planeta).

Na podstawie zdjęć z teleskopu Hubble’a w 2008 roku ogłoszono odkrycie pierwszej planety krążącej wokół tej gwiazdy, nazwanej Fomalhaut b. Miała to być pierwsza planeta pozasłoneczna odkryta bezpośrednio poprzez obserwacje teleskopowe w świetle widzialnym – 4 lata wcześniej inny obiekt (2M1207b) odkryto na zdjęciach w podczerwieni.

Początkowo oceniano, że jest to obiekt o masie co najwyżej trzykrotnie wyższej niż masa Jowisza – z większą masą zniszczyłaby dysk pyłowy, a okres orbitalny planety oceniono na 872 lata. Przypuszczano, że to jej grawitacja utrzymuje ostrą wewnętrzną krawędź dysku i odpowiada za przesunięcie jego środka względem gwiazdy. Dalsze obserwacje przemieszczania się obiektu sugerowały, że orbita planety jest jednak ekscentryczna i przecina dysk pyłowy (przy założeniu, że leży w tej samej płaszczyźnie). Postawiono hipotezę, że znaczna różnica między jasnością planety w zakresie widzialnym i podczerwonym może wynikać z obecności pierścieni lub obłoku pyłowego wokół planety, tworzonego w wyniku zderzeń w hipotetycznym systemie satelitów planety, a jej masa jest mniejsza niż masa Jowisza.

W 2015 roku w wyniku konkursu zorganizowanego przez Międzynarodową Unię Astronomiczną tej planecie została nadana nazwa Dagon. Nawiązuje ona do tego, że ludy semickie zamieszkujące tereny dzisiejszej Syrii kojarzyły Rybę Południową z bogiem Dagonem.

Obserwacje tego obiektu budziły jednak szereg wątpliwości. Miał on nieoczekiwaną charakterystykę widmową: był jasny w świetle widzialnym, ale niedostrzegalny w podczerwieni. Obserwacje zmian jego położenia także były zaskakujące, sugerowały, że zamiast okrążać gwiazdę po eliptycznej orbicie, znajduje się na trajektorii ucieczkowej. Wreszcie obserwacje z 2014 roku ukazały, że obiekt zniknął. Te fakty sprawiły, że naukowcy zwątpili w jego planetarną naturę; obecnie uważa się, w rzeczywistości obserwowano rozszerzającą się w przestrzeni chmurę pyłu, pozostałość po kolizji dużych obiektów podobnych do komet, o średnicach rzędu 200 km.