„Teenagerjahre von Planetensystemen“: Trümmerscheiben um Sterne abgebildet
Staubscheiben um Sterne, in denen Exoplaneten entstehen, werden seit Jahren abgebildet. Die werden aber dunkler und entziehen sich der Erforschung – bis jetzt.
(Bild: Sebastián Marino, Sorcha Mac Manamon, and the ARKS collaboration)
Erstmals ist es Astronomen und Astronominnen gelungen, lichtschwache Trümmerscheiben um andere Sterne abzubilden, die nach der Entstehung von Planeten zurückbleiben. Die Abbildungen zeigen scharf begrenzte Ränder, mehrere Ringe, ausgedehnte Halos und unerwartete Bögen sowie Klumpen, die alle auf den Einfluss junger Exoplaneten hindeuten, erklärt das Max-Planck-Institut für Astronomie. Gelungen sind die Aufnahmen mit dem Radioteleskopverbund ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Chile. Über Verfahren der direkten Bildgebung und Radialgeschwindigkeitsmessungen sucht die Forschungsgruppe parallel nach den Exoplaneten in den Systemen. Auch ohne die sind die Bilder aber von hohem Wert, die Gruppe spricht von einer bislang „fehlenden Seite im Familienalbum von Planeten“.
Chaotische Phase um junge Sterne
Die 24 abgebildeten Trümmerscheiben sind das kosmische Äquivalent zu den Teenagerjahren von Planetensystemen, erklärt die Forschungseinrichtung. Sie sind vor allem deshalb schwierig abzubilden, weil sie deutlich lichtschwächer sind als die hellen gasreichen Scheiben, in denen Planeten entstehen. Die jetzt veröffentlichten Aufnahmen seien auch keine Bilder im klassischen Sinne, sondern verarbeitete Radiosignale, die von den Staubpartikeln und Molekülen in diesen Scheiben stammen. Die Strukturen stehen für jene Phase in der frühen Entwicklung eines Planetensystems, die noch von massiven Kollisionen geprägt ist. Bei uns habe sich damals unter anderem der Mond gebildet, die Planeten hätten um ihre endgültige Position gerungen. Sogar tauschen könnten sie diese in jener Phase noch.
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Die Aufnahmen zeigten eine echte Vielfalt, erklärt Projektleiter Sebastián Marino von der Universität Exeter. Eine genauere Analyse der Bilder soll nun etwa zutage fördern, „ob chaotische Merkmale vererbt, von Planeten geformt oder durch andere kosmische Kräfte entstanden sind“. Wenn man darauf eine Antwort finde, könnte das verraten, ob die Geschichte unseres Sonnensystems einzigartig oder normal war. Insgesamt hat das Team 24 solcher Trümmerscheiben abgebildet, das Projekt trägt den Namen ARKS beziehungsweise „ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures“. Das weist darauf hin, dass der Kuipergürtel am Rand des Sonnensystems dieser Phase der Entwicklung entspricht. Vorgestellt wird die Arbeit in einem Fachartikel im Wissenschaftsmagazin Astronomy & Astrophysics.
(mho)
