James-Webb-Weltraumteleskop findet freischwebende Objekte ohne Sternenbindung
In der tiefsten Durchmusterung des Sternhaufens NGC1333 hat das JWST sechs freischwebende Objekte mit planetenähnlicher Masse aufgespürt.
Mosaik der JWST-Durchmusterung von NGC1333. Grün umrandet sind drei der entdeckten Objekte.
(Bild: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Scholz, K. Muzic, A. Langeveld, R. Jayawardhana)
Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) wurden in einer Durchmusterung des jungen Sternhaufens NGC1333 sechs mögliche neue freischwebende Himmelskörper entdeckt. Diese haben planetenähnliche Massen, umkreisen aber keinen Stern, haben Forscher von der Johns-Hopkins-Universität jetzt herausgefunden.
Das leichteste dieser Objekte hat demnach einen Staubring um sich. Das sei ein Hinweis darauf, dass die gleichen kosmischen Vorgänge, die Sterne entstehen lassen, auch Objekte erzeugen könnten, die nur etwas größer als Jupiter sind, schreiben die Forscher in einer kommenden Ausgabe des Astronomical Journal.
"Wir untersuchen die Grenzen der Sternentstehung", sagte Studienleiter Adam Langeveld von der Johns-Hopkins-Universität. "Wenn ein Objekt wie ein junger Jupiter aussieht, könnte es sich unter den richtigen Bedingungen zu einem Stern entwickelt haben? Das liefert wichtige Erkenntnisse zum Verständnis der Sternen- und Planetenentstehung", so Langeveld.
Grenzen für Sternentstehung
Die Ergebnisse stammen aus der bisher tiefsten Durchmusterung des jungen Nebels NGC1333 im Perseus-Sternbild, etwa tausend Lichtjahre entfernt. Die Daten des JWST deuten darauf hin, dass die freischwebenden Welten fünf bis zehnmal so massereich wie Jupiter sind. Damit gehören sie zu den masseärmsten bisher gefundenen Objekten, die durch einen sonst Sterne und Braune Zwerge – Himmelskörper, die eine Sonderstellung zwischen Sternen und Planeten einnehmen – erzeugenden Prozess entstanden sein könnten.
Bei dem leichtesten gefundenen Objekt mit etwa fünf Jupitermassen deutet die Existenz eines Staubrings darauf hin, dass es sich fast sicher wie ein Stern gebildet hat, da Staub sich in frühen Stadien der Sternentstehung um ein Zentralobjekt dreht, erklärte Langeveld.
Die Studie fand keine Objekte mit weniger als fünf Jupitermassen, obwohl die Empfindlichkeit dafür ausgereicht hätte. Das ist ein starker Hinweis darauf, dass leichtere frei schwebende Objekte eher wie Planeten entstehen, folgern die Autoren. Solche freischwebenden Objekte könnten aus kollabierenden Molekülwolken entstanden sein, denen die Masse für die Kernfusion in Sternen fehlt. Sie könnten sich auch bilden, wenn Gas und Staub in Scheiben um Sterne zu planetenähnlichen Körpern verschmelzen, die dann aus ihrem Sternsystem herausgeschleudert werden.
Einander umkreisende JuMBOs
Zuvor hatten Forscher mit dem JWST andere überraschende Objekte im Orionnebel entdeckt: hunderte "Jupiter-mass Binary Objects" (JuMBOs) – Paare aus jupitergroßen Exoplaneten, die einander umkreisen, ohne an einen Stern gebunden zu sein. Simulationen deuten nun darauf hin, dass nahe aneinander vorbei ziehende Sterne solche Planetenpaare spontan aus ihrem System reißen können. Die Charakteristiken ihrer Umlaufbahnen können dann noch später Aufschluss über die "gewalttätigen Umstände" ihrer Entfernung aus dem ursprünglichen Sternsystem geben.
Die Entdeckungen zeigen, dass Planetensysteme diverser und mysteriöser sind als bisher angenommen. Astronomen müssen nun ihre Theorien zur Planetenentstehung überdenken und anpassen. Mit weiteren Beobachtungen wollen Wissenschaftler untersuchen, ob einige dieser leichten freischwebenden Objekte selbst Miniatur-Planetensysteme bilden können, ähnlich wie bei Jupiter und Saturn.
(mack)