Fomalhaut (Alfa Piscis Austrini, α PsA) – najjaśniejsza gwiazda w konstelacji Ryby Południowej i jednocześnie jedna z najjaśniejszych gwiazd półkuli południowej. Jest osiemnastą co do jasności gwiazdą na nocnym niebie[6]. Od Słońca dzieli ją 25 lat świetlnych. Krąży wokół niej dysk pyłowy; zaobserwowano także obiekt, który mógł być planetą, jednak w toku dalszych obserwacji uznano go raczej za pozostałość po kolizji mniejszych ciał.
Nazwa
Tradycyjna nazwa gwiazdy wywodzi się z języka arabskiego i jest znana co najmniej od 1340 roku. Wyrażenie فم الحوتfum al-ħūt, oznacza „paszczę wieloryba” lub „rybie usta”[4][7][8]. Nazwa ta była zapisywana na ponad 30 różnych sposobów[9]; w 2015 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna formalnie zatwierdziła formę „Fomalhaut”[9]. Arabowie przed przyjęciem greckich konstelacji Ptolemeusza znali ją także pod nazwami الضفدع الأولAl Difdiʽ al Awwal, „Pierwsza Żaba” oraz ضليمṬhalīm, „Struś”[8] – Fomalhaut i Achernar były parą strusi[10].
Gwiazda nosi oznaczenie Bayera Alfa Piscis Austrini. John Flamsteed nadał jej podwójne oznaczenie: 24 Piscis Austrini oraz 79 Aquarii, wzorem Ptolemeusza, który także zaliczył ją i do Ryby Południowej, i do Wodnika[8].
Dla Chińczyków Fomalhaut był „bramą do obozu cesarskich strażników” (chiń.北落師門; pinyinBěiluò shīmén)[10].
Charakterystyka obserwacyjna
Położenie w gwiazdozbiorze
Fomalhaut ma jasność widomą 1,16m. Jest to gwiazda typu widmowego A3 Va[2]. W Polsce widoczna doskonale na przełomie lata i jesieni, góruje o północy w okolicach 15 września. Na szerokości geograficznej Warszawy widoczna jest na wysokości około ośmiu stopni nad horyzontem[7].
Około 4500 lat temu gwiazda była pomocna w wyznaczaniu dnia przesilenia zimowego[7]. Ze względu na to około 3000 r. p.n.e. Persowie nazywali ją Hastorang i uznawali za królewską gwiazdę, jednego ze „strażników nieba”[8].
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[11]. 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[12]. 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[13]. Dopiero obserwacje JWST z 2023 roku ukazały struktury leżące bliżej gwiazdy: wewnętrzny dysk i pośredni pierścień, rozdzielone przerwami, prawdopodobnie otwartymi przez nieodkryte planety[14].
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[15][16].
Początkowo oceniano, że planeta ma masę co najwyżej trzykrotnie wyższą niż masa Jowisza – z większą masą zniszczyłaby dysk pyłowy, a jej okres orbitalny oceniono na 872 lata[19]. Przypuszczano, że jest to obiekt odpowiedzialny za utrzymywanie ostrej wewnętrznej krawędzi dysku i przesunięcie jego środka względem gwiazdy, jednak dalsze obserwacje sugerowały, że orbita planety jest zbyt ekscentryczna i przecina dysk pyłowy (przy założeniu, że leży w tej samej płaszczyźnie)[21][22]. 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[22].
W 2015 roku w wyniku konkursu zorganizowanego przez Międzynarodową Unię Astronomiczną tej planecie została nadana nazwa Dagon[23]. Nawiązuje ona do tego, że ludy semickie zamieszkujące tereny dzisiejszej Syrii kojarzyły Rybę Południową z bogiem Dagonem[8].
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, że tzw. Fomalhaut b był w rzeczywistości rozszerzającą się w przestrzeni chmurą pyłu, pozostałością po kolizji dużych obiektów podobnych do komet, o średnicach rzędu 200 km[24][25].
Jeszcze w roku 1938 Willem Luyten, na podstawie pomiarów odległości i ruchów własnych gwiazd, postawił hipotezę, że Fomalhaut tworzy układ podwójny z gwiazdą TW Piscis Austrini[26]. Współczesne pomiary potwierdziły, że gwiazdy te znajdują się w odległości 0,28 pc od siebie (0,91 roku świetlnego), zaś prędkość ich ruchu jest taka sama z dokładnością do 0,5 km/s[2]. Mają też bardzo zbliżony wiek, około 400 mln lat. Jest to jedna z najszerszych znanych gwiazd podwójnych, odległość kątowa składników obserwowanych z Ziemi wynosi niecałe 2°. Jest to gwiazda zmienna typu BY Draconis o jasności zmieniającej się w zakresie od 6,44 do 6,49m co około 10,3 dnia[7][27].
W roku 2013 znaleziono trzeci składnik układu Fomalhaut, gwiazdę typu czerwonego karła o oznaczeniu LP 876-10[28] o jasności zaledwie 12,6m[7][29]. Podobnie jak w wypadku składnika B dowodem na przynależność gwiazdy do układu Fomalhaut jest fizyczna bliskość oraz zgodność prędkości ruchu i wieku. Gwiazda znajduje się w odległości 0,77 pc od Fomalhauta (odległość kątowa na sferze niebieskiej to 6°), jest to najszerszy znany układ wielokrotny gwiazd.
Fomalhaut w fikcji
Jako jasna i dość bliska Słońca gwiazda, Fomalhaut pojawia się w utworach z dziedziny fantastyki naukowej. Należą do nich:
.png)
