450 Lichtjahre von uns entfernt ist das Weltraumteleskop Spitzer auf ein Wunderkind von einem Stern gestoßen. Denn die Astronomen nehmen an, dass der Stern, obwohl selbst erst eine Million Jahre alt, schon jetzt von jungen Planeten umkreist wird.
Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Spitzer Science Center.
Wissenschaftler hoffen, dass ihnen der Fund neue Einsichten liefern wird, wann sich die Planeten in unserem eigenen System formten. Das System wird als UX Tau A bezeichnet.
(Bild: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC))
“Bei fast allen anderen Sternensystemen dieses Alters sehen wir eine einzige, dicke, durchgehende Staubscheibe rings um den Stern”, sagte Catherine Espaillat, Doktorandin an der Universität von Michigan. “Aber hier sehen wir eine große Lücke in der Scheibe um einen sonnenähnlichen Stern. Das ist eine ziemlich aufregende Entdeckung.”
Vor der Beobachtung mit Spitzer wussten Espaillat und ihre Kollegen nur, dass im Zentrum von UX Tau A ein sonnenähnlicher Stern sitzt. Erst das Infrarotspektrometer des Teleskops konnte Details in der umgebenden Staubscheibe unterscheiden.
Solche Staubscheiben sind typischerweise die Ursache für Planetengeburten. Staubkörner klumpen aneinander wie Schneebälle und formen immer größere Felsen, und diese kollidieren miteinander, bis sich irgendwann die Kerne von Planeten daraus formen. Es ist einleuchtend, dass diese innerhalb der Scheibe wiederum wie gigantische Staubsauger agieren, die allen Staub und alles Gas in ihrem Weg an sich ziehen und so Lücken in die Staubscheibe reißen.
Spitzer sah eine Lücke in der Scheibe um UX Tau A, die sich von 0,2 bis 56 Astronomische Einheiten (1 AU ist die Entfernung zwischen Sonne und Erde) erstreckt. In unserem eigenen System entspräche diese Lücke den Bahnen von Merkur bis Pluto – also gut und gerne unserem gesamten sichtbaren Sonnensystem. Espaillat merkt an, dass die frühe Bildung von einem oder mehreren Planeten für die Erscheinung der großen Lücke verantwortlich sein könnte.
Obwohl derartige Lücken in Staubscheiben um junge Sterne auch früher schon beobachtet wurden, betont Espaillat, dass UX Tau A ein spezieller Fall ist, da sowohl innerhalb als auch außerhalb der Lücke sich immer noch unversehrte Staubscheiben erstrecken: Der Stern wird von einer inneren Scheibe eng umkreist, dann folgt die Lücke, dann eine weitere dicke Scheibe in der Form eines Donuts. Andere Systeme mit Lücken enthalten wenig bis keinen Staub mehr in der Nähe des Zentralsterns. Mit anderen Worten, andere Lücken sind mehr wie große Löcher im Zentrum der Scheiben.
Andere Wissenschaftler vermuten, dass die Scheiben durch einen Prozess namens Fotoevaporation ausgehöhlt wurden. Fotoevaporation tritt auf, wenn die Strahlung des Zentralsterns Gas und Staub bis zu einem Punkt erhitzt, an dem sie verdampfen. Die Tatsache, dass UX Tau A extrem dicht von Staub umschlossen wird, schließt das Fotoevaporations-Szenario in diesem Falle aber aus.
“Dieser Fund beeinflusst definitiv die Art, wie Astronomen über Planetenbildung denken werden. Spitzers Infrarotspektrometer konnte nur klären, dass die Staubscheibe eine Lücke hat – empfindlichere Teleskope könnten in der Lage sein, erdähnliche Planeten in UX Tau A zu sehen”, sagte Espaillat.
Ihrer Studie wird in der Dezemberausgabe der “Astrophysial Letters” veröffentlicht. Weitere Autoren sind Nuria Calvet, Jesus Hernández und Lee Hartmann von derselben Universität, Paola D`Alessio von der Universidad Nacional Autónoma de México, Michoacán, Chunhua Qi vom Harvard-Smithsonian Institut für Astrophysik in Cambridge; Elise Furlan vom NASA Astrobiology Institute an der Universität von Kalifornien und Dan Watson von der Universität von Rochester.