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Doppelstern mit Sandring entdeckt

Erste direkte Beobachtung eines Partikelrings im Erdabstand

Doppelsternsystem KH-15D © Rice University

Zum ersten Mal haben Astronomen sandähnliche Körnchen in der Umlaufbahn um ein Sternensystem entdeckt. Wie sie in „Nature“ berichten, umkreisen die Partikel einen jungen Doppelstern in ähnlicher Entfernung wie die Erde die Sonne. Sie könnten den Beginn einer Planetenbildung darstellen.

In früheren Studien war es Astronomen bereits gelungen, mikroskopische Staubpartikel um ferne Sterne nachzuweisen. Doch für nähere Informationen reicht die Genauigkeit dieser Methode nicht aus. Offen war daher sowohl die Größe dieser Partikel als auch ob sie ihren Zentralstern relativ nah umkreisen wie es die Erde tut, oder aber eher in einer Entfernung die der Umlaufbahn eines Jupiter oder Saturn entspricht.

„Wann und wie sich Planeten genau bilden, ist bis heute eine offenen Frage“, erklärt Christopher Johns-Krull, Professor für Astronomie und Physik an der Rice Universität und Koautor der Studie. „Wir glauben, dass die scheibenförmigen Staubwolken um junge Sterne kondensieren, mikroskopisch kleine Sandkörner bilden und sich dann zu Kieseln, Brocken und schließlich ganzen Planeten zusammenballen.“

Doppelstern mit ungewöhnlichem Leuchtverhalten

Ob dies wirklich der Fall ist, könnte die neue Studie von Wissenschaftlern aus den USA, Deutschland und Usbekistan nun klären helfen. Sie analysierten photometrische und spektrografische Daten, die in den letzten zwölf Jahren von verschiedenen Observatorien, darunter das Very Large Telescope in Chile und das Keck Observatorium auf Hawaii, gesammelt wurden.

Sternenpaar in der Konstellation Monocerus © Rice University

Dabei stießen sie auf eine seltsame Reflexion um ein Sternenpaar in der Konstellation Monocerus. Das rund 2.400 Lichtjahre von der Erde entfernte Doppelsternsystem KH-15D ist rund drei Millionen Jahre alt und damit nach kosmischen Maßstäben noch sehr jung. „Wir wurden darauf aufmerksam, weil dieses System zu verschiedenen Zeiten mal hell leuchtet und mal eher schwach, was seltsam ist“, erklärt Johns-Krull. Schnell stellte sich heraus, dass ein Ring aus winzigen Sandpartikeln für die wechselnde Helligkeit verantwortlich war.

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Umlaufbahn vergleichbar der Erde

Von der Erde aus betrachtet verdeckt dieser Teilchenring einen der beiden Sterne permanent, der andere Stern jedoch bewegt sich auf einer elliptischen Bahn und taucht daher periodisch hinter dem Sandring hervor. „Diese Verdunkelungen haben es uns ermöglicht, das System mit dem Stern und ohne ihn zu untersuchen“, so der Astronom. „Das ist ein Glücksfall für uns, denn wenn der Stern die ganze Zeit sichtbar wäre, wäre es so hell, dass wir den Sand nicht sehen könnten.“

So konnten die Astronomen feststellen, dass der Sandring die beiden Sterne tatsächlich in einer Entfernung umkreist, die in etwa der Erdumlaufbahn entspricht. Und auch weitere Informationen könnte die günstige Anordnung noch enthüllen. „Wegen der Art, wie das Licht reflektiert wird, gibt es nun Möglichkeiten, auch Beobachtungen zu der chemischen Zusammensetzung dieser sandartigen Partikel zu machen“, erklärt William Herbst von der Wesleyan University in Connecticut. „Das ist sehr spannend, denn es eröffnet uns viele Türen für neue Forschungsmöglichkeiten.“

(Rice University, 13.03.2008 – NPO)

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