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Planeten im Embryostadium : Die Kleinen veranstalten jede Menge Wirbel

Künstlerische Darstellung eines jungen Sterns, der von einer protoplanetaren Scheibe umgeben ist, in der sich Planeten bilden. Bild: Eso/L. Calçada

In den protoplanetaren Gas- und Staubscheiben, die junge Sterne umgeben, entstehen neue Himmelskörper. Forscher der Eso haben jetzt drei Sterne mit ungewöhnlichen Scheiben beobachtet. Was ist der Grund für deren Form?

          Protoplanetare Scheiben, die junge Sterne umgeben, sind seitdem man immer mehr Exoplaneten entdeckt, keine Seltenheit mehr. Die scheibenförmigen Gebilde aus Staub und Gas, die sich über mehrere Milliarden Kilometer erstrecken können, sind die Geburtsstätten von Planeten, Asteroiden und anderen Objekten. Im Laufe der Zeit kollidieren die Partikel in diesen protoplanetaren Scheiben miteinander und verklumpen allmählich zu größeren Objekten, aus denen schließlich planetengroße Himmelskörper entstehen.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Zwar hat man eine grobe Vorstellung davon, welche Prozesse zur Bildung neuer Himmelskörper führen. Viele Details über die Entwicklung dieser planetenbildenden Zonen sind aber rätselhaft. So ist bis heute unklar, welchen Einfluss die Planeten selbst auf die Form der Scheibe haben. Astronomen der europäischen Südsternwarte Eso haben mit dem Sphere-Instrument des Very Large Telescope am Paranal-Observatorium in Chile nun auffällige Merkmale in einigen protoplanetaren Scheiben beobachtet und die darin ablaufenden komplexen Prozesse genauer untersucht. So kann die Wechselwirkung zwischen der Scheibe und den darin wachsenden Planeten dazu führen, dass die Scheibe die Form eines riesigen Rings annimmt oder Spiralarme und Lücken entwickelt.

          Die planetare Scheibe um den Stern RXJ1615, der sich in 600 Lichtjahreb Entfernung im Sternbild Skorpion befindet. Sie zeigt eine komplexe Anordnung konzentrischer Ringe, die an eine gigantische Version der Saturn-Ringe erinnert. Solch ein komplexes Ringsystem einer protoplanetaren Scheibe ist  nur wenige Male beobachtet worden.

Bilderstrecke

          Astronomen um Jos de Boer von der Sternwarte in Leiden fanden bei dem gut 600 Lichtjahre entfernten Stern RXJ1615 im Sternbild Skorpion etwa eine Anordnung konzentrischer Ringe, die an das Ringsystem des Saturns erinnert. Die Wissenschaftler vermuten, dass das ganze System nur 1,8 Millionen Jahre alt und damit vergleichsweise jung ist. Die auffällige Form der Scheibe schreibt man Planeten zu, die sich noch in der Entstehungsphase befinden.

          Überraschende Symmetrie

          Eine ähnliche Beobachtung haben Boers Kollege Christian Ginski und dessen Mitarbeiter machen können. Sie beobachteten den jungen Stern HD 97048 im Sternbild Chamäleon, der etwa 500 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sie fanden heraus, dass sich die junge Scheibe um diesen Stern ebenfalls in konzentrische Ringe verwandelt hat. Die Symmetrie der beiden Systeme um RXJ1615 und um HD 97048 ist überraschend, weisen die meisten protoplanetaren Scheiben doch eine Vielzahl von asymmetrischen Spiralarmen, Lücken und Wirbel auf.

          Ein ungewöhnliches Beispiel der häufiger auftretenden asymmetrischen Scheiben haben Astronomen unter Leitung von Tomas Stolker vom Anton Pannekoek Institut für Astronomie in den Niederlanden in 450 Lichtjahre Entfernung ausmachen können. Sie umgibt den Stern HD 135344B. Die Scheibe hat ein großes zentrales Loch und außen zwei spiralarmähnliche Strukturen. Sie sind vermutlich das Ergebnis von mehreren massereichen Protoplaneten, die irgendwann zu einem jupiterähnlichen Planeten werden. Außerdem wurden vier dunkle Streifen beobachtet, bei denen es sich offenbar um Schatten handelt. Sie entstehen durch die Bewegung der Materie innerhalb der Scheibe von HD135344B. Außergewöhnlich war, dass sich einer der Streifen während der monatelangen Beobachtungszeit deutlich veränderte.

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