450 Lichtjahre von hier bilden sich gerade Gasriesen

3. Jänner 2013, 15:40
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Forscher beobachten System des jungen Sterns HD 142527 - Vorgänge in dessen Staubscheibe weisen auf Planetenentstehung hin

Heidelberg - 450 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet sich der Stern HD 142527. Er ist so jung, dass er sich noch nicht vollständig gebildet hat, sondern weiterhin Materie aus der ihn umgebenden protoplanetaren Scheibe aus Gas und Staub abzieht, um weiter zu wachsen. Astronomen haben mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) erstmals die in diesem Sternsystem ablaufenden Prozesse direkt beobachten können. Beteiligt sind daran offenbar auch Gasplaneten, die sich ihrerseits gerade bilden, wie das Max-Planck-Institut für Astronomie berichtet.

Die zweigeteilte Scheibe

Die Staubscheibe um HD 142527 ist durch eine Lücke in einen inneren und einen äußeren Teil gegliedert. Der innere Bereich der Scheibe reicht vom Stern bis zu einer Entfernung, die in unserem Sonnensystem der Umlaufbahn des Saturn entspräche, während der äußere Teil der Scheibe erst 14 Mal weiter außen beginnt. Die Lücke dazwischen wurde vermutlich von in Entstehung befindlichen Gasplaneten erzeugt, die während ihrer Umlaufbewegung um den Stern ihre Umgebung freiräumen.

Zwar war die Lücke in der Staubscheibe bereits zuvor bekannt, aber nun entdeckten die Wissenschafter diffuses Gas, das in der Lücke verblieben war, sowie zwei dichtere Gasströme aus dem äußeren Bereich der Scheibe, die über die Lücke in den inneren Teil fließen. "Wir gehen davon aus, dass sich im Inneren der Scheibe Gasriesen verbergen, die jeweils einen dieser Ströme verursachen. Diese Planeten wachsen, indem sie sich das Gas aus dem äußeren Teil der Scheibe einverleiben. Allerdings sind sie sehr unordentliche Esser: Ein Teil des Gases strömt an ihnen vorbei in den inneren Bereich der Scheibe um den Stern", sagt Sebastián Pérez von der Universidad de Chile.

Planeten bleiben unsichtbar

Diese Beobachtung stützt die herkömmliche Theorie der Planetenentstehung. "Astronomen hatten berechnet, dass es solche Gasströme geben müsste, aber wir waren die ersten, die sie auch wirklich direkt beobachten konnten", sagt Studienleiter Simon Casassus. Hoffnung darauf, die Gasriesen selbt entdecken zu können, sieht der Forscher jedoch kaum: "Wir haben mit den modernsten Infrarotinstrumenten an anderen Teleskopen nach den Planeten gesucht. Wir vermuten jedoch, dass sie sehr tief in den nahezu undurchsichtigen Gasströmen verborgen sind. Die Chancen, sie direkt beobachten zu können, sind daher vermutlich sehr klein."

Die Beobachtungen klären aber zumindest, warum es um HD 142527 überhaupt noch eine zweiteilige Scheibe gibt: Da sich der Stern selbst immer noch in der Entstehungsphase befindet und ständig Material aus dem inneren Teil der Scheibe abzieht, müsste diese sich schon längst aufgelöst haben, wenn es keinen Prozess gäbe, der ihr neues Material zuführt. Die Astronomen haben jedoch herausgefunden, dass die Rate, mit der das an den Planeten vorbeiströmende Gas in die innere Scheibe fließt, genau richtig ist, um den Verlust durch das Wachstum des Sterns auszugleichen. (red, derStandard.at, 3. 1. 2013)

  • Künstlerische Impressionen des Sternsystems HD 142527. Den Stern umgibt eine vergleichsweise kleine innere Scheibe aus Gas und Staub, aus der er laufend Materie abzieht. Sehr viel weiter draußen liegt der größere Teil der protoplanetaren Scheibe, aus dem sich Gasströme ins Innere zwirbeln und damit Materie nachliefern.
    foto: ms poli buttazzoni

    Künstlerische Impressionen des Sternsystems HD 142527. Den Stern umgibt eine vergleichsweise kleine innere Scheibe aus Gas und Staub, aus der er laufend Materie abzieht. Sehr viel weiter draußen liegt der größere Teil der protoplanetaren Scheibe, aus dem sich Gasströme ins Innere zwirbeln und damit Materie nachliefern.

  • ... darunter zum Vergleich die Aufnahme des ALMA-Teleskops:
    foto: alma (eso/naoj/nrao)/m. kornmesser (eso)

    ... darunter zum Vergleich die Aufnahme des ALMA-Teleskops:

  • Artikelbild
    foto: alma (eso/naoj/nrao)/m. kornmesser (eso), s. casassus et al.
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