Lichtpunkt in Staubscheibe entpuppt sich als Kandidat für erst entstehenden Gasriesen Wahrscheinlich jüngstes Planeten-Baby entdeckt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Lichtpunkt in Staubscheibe entpuppt sich als Kandidat für erst entstehenden Gasriesen

Wahrscheinlich jüngstes Planeten-Baby entdeckt

Entstehung eines Gasriesen im Staubring um den jungen Stern HD 100546 (Illustration) © ESO/L. Calçada

Astronomen haben möglicherweise den bisher jüngsten bekannten Protoplaneten entdeckt. Ein winziger Lichtpunkt in der gewaltigen Staub- und Gasscheibe um den Stern HD 100546 könnte von einem gerade erst entstehenden Gasriesen stammen. Bestätigen sich die Beobachtungen des internationalen Teams, dann wäre dieser Protoplanet erst wenige hunderttausend Jahre alt – quasi ein planetares Baby. Er könnte damit wertvolle Informationen über die Entstehung von Planeten liefern und damit auch über die Bildung unserer kosmischen Heimat, wie die Forscher berichten.

Er ist so etwas wie ein Star bei den Astronomen: der Stern HD 100546. Er liegt rund 337 Lichtjahre von der Erde entfernt, ist am Südhimmel im Sternbild der Fliege sichtbar und erst wenige Millionen Jahre alt. Was ihn aber so besonders macht, ist seine riesige zirkumstellare Scheibe, die wirbelnde Staub- und Gashülle, in der Planeten entstehen können. Bei HD 100546 misst diese Scheibe 700 astronomische Einheiten und ist damit mehr als drei Mal so groß wie normalerweise üblich – und deshalb gut mit Teleskopen zu beobachten. Vor rund zwei Jahren stellten Astromomen fest, dass diese zirkumstellare Scheibe zudem ungewöhnliche Asymmetrien aufweist, konnten diese aber nicht erklären.

Lichtpunkt im Staubmeer

Neue Beobachtungen mit dem Very Large Telecope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile könnten jetzt den Grund für die seltsamen Strukturen gefunden haben: Rund 70 astronomische Einheiten vom Stern entfernt, entdeckte das internationale Forscherteam einen leuchtenden Punkt inmitten der Staub- und Gaswirbel – Das Indiz für einen Planeten. Weil der Lichtpunkt zwar hell, aber nicht sehr groß ist und er auch in seinem Umfeld keine Lücken in den Staubschleier gerissen hat, vermuten die Astronomen, dass es sich um einen sehr jungen, noch im Entstehen begriffenen Gasriesen handeln könnte. Er wäre dann erst ein paar hunderttausend Jahre alt und damit der jüngste jemals im Weltraum entdeckte Protoplanet.

Laut bisher gängigen Modellvorstellungen wachsen Riesenplaneten, indem sie einen Teil des Gases und Staubes einfangen, das bei der Bildung des Zentralsterns übrigbleibt. Tatsächlich haben die Astronomen in der Scheibe um HD 100546 Belege für diese Hypothese gefunden. Nahe am Protoplaneten deuten Strukturen auf Wechselwirkungen zwischen dem Planeten und der Scheibe hin. Außerdem scheint der Protoplanet seine Umgebung durch seinen Entstehungsprozess aufzuheizen.

Diese Aufnahme vom NASA/ESA Hubble Space Telescope zeigt den Staub in den äußeren Bereichen des HD 100546-Systems im sichtbaren Licht. Die Position des neuentdeckten Protoplaneten ist markiert. Der innere Teil des Bildes wird von Artefakten des gleißend hellen Zentralsterns dominiert. © ESO/NASA/ESA/ Ardila et al.

Gibt es einen Planeten-Rivalen?

Allerdings liegt der mutmaßliche Protoplanet mit 70 AU Entfernung von seinem Stern relativ weit außen, in unserem Sonnensystem würde er damit etwa auf Höhe der Zwergplaneten Eris und Makemake seine Bahn ziehen. Nach gängiger Theorie aber bilden sich Gasriesen meist eher nahe an ihrem Zentralstern und wandern erst später nach außen. Ganz ausschließen können die Astronomen daher noch nicht, dass es sich hier um einen älteren Planeten handelt, der aus seiner ursprünglichen Umlaufbahn herausgeschleudert wurde. Das könnte beispielsweise dadurch passiert sein, dass ein zweiter Himmelskörper ihn verdrängt hat. Von einem solchen planetaren Rivalen fehlt allerdings bisher jede Spur.

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Welche Erklärung richtig ist, lässt sich jetzt noch nicht mit Sicherheit sagen. Die Astronomen halten jedoch die erste – den sehr jungen Gasriesen – für wahrscheinlicher. Klären lassen wird sich dies mit mehr Beobachtung. Wenn sich die Punktquelle im Laufe des nächsten Jahrzehnts vom Stern wegbewegt, dann wäre das ein Beweis für die Schleuder-These, bleibt er stabil in seiner Umlaufbahn, ist es ein entstehender Protoplanet. „Wenn wir das Objekt regelmäßig beobachten, werden wir schon bald nachweisen können, welche These richtig ist“, erklärt Erstautor Sascha Quanz von der ETH Zürich. Die Forscher werden deshalb bereits im April die Scheibe und den Planeten nochmals mit verschiedenen Wellenlängen untersuchen. (Astrophysical Journal Letters, in press)

(ETH Zürich / ESO, 01.03.2013 – NPO)

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