Freitag, 25. Februar 2011

Astronomen beobachten Planetenentstehung live

Künstlerische Darstellung des Begleitobjekts (vorne) um den Stern "T Cha" der von einer zweigeteilten Staubscheibe umgeben ist | Copyright: ESO/L. Calçada

Heidelberg/ Deutschland - Mit dem "Very Large Telescope" der "Europäischen Südsternwarte" (ESO.org) in Chile hat ein internationales Astronomen-Team die kurzlebige Materienscheibe um einen jungen Stern untersucht, in der gerade ein Planetensystem entsteht. Erstmals konnte dabei nun ein Begleiter nachgewiesen werden, der für eine große Lücke in der Scheibe verantwortlich sein dürfte.

Wie die ESO-Astronomen berichten, müssen weitere Beobachtungen nun zeigen, ob es sich bei dem Begleiter um einen Planeten oder um einen Braunen Zwerg handelt.

Wie die ESO-Pressemitteilung erläutert, bilden sich Planeten in Staub- und Gasscheiben um junge Sterne, die ein Überrest der Sternentstehung sind. "Die Entwicklung von einer solchen Scheibe zu einem ausgewachsenen Planetensystem geht allerdings vergleichsweise schnell vonstatten, so dass man nur sehr wenige Objekte in dieser Entwicklungsphase kennt."

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Eines dieser Objekte ist der lichtschwache, sonnenähnliche Stern "T Chamaeleontis" (abgekürzt "T Cha"), im Sternbild Chamaeleon am Südhimmel, 330 Lichtjahre von der Erde entfernt. "T Cha" befindet sich mit gerade seinen sieben Millionen Jahren gerade erst am Anfang seines Lebens (zum Vergleich: die Sonne ist etwa 4,7 Milliarden Jahre alt). Während in weiter entwickelten Scheiben bereits in der Entstehung befindliche Planeten bekannt sind, konnten diese in solchen “protoplanetaren Scheiben” um junge Sterne bislang noch nicht beobachtet werden.

"Frühere Studien zeigen, dass 'T Cha' ein lohnendes Ziel sein könnte, wenn man untersuchen will, wie Planetensysteme entstehen", merkt Johan Olofsson vom "Max-Planck-Institut für Astronomie" in Heidelberg an. Er ist einer der Erstautoren von zwei Fachartikeln in der Zeitschrift "Astronomy & Astrophysics", die die neuen Ergebnisse beschreiben. "Allerdings ist T Cha relativ weit von uns entfernt. Daher brauchten wir leistungsstarke Instrumente wie das 'Very Large Telescope Interferometer' (VLTI), um die Details auflösen und nachweisen zu können, was in der Staubscheibe vor sich geht."

Bei diesen Beobachtungen fanden die Astronomen heraus, dass ein Teil des Scheibenmaterials einen dünnen Staubring in einem Abstand von nur 20 Millionen Kilometern vom Stern gebildet hat. Hinter diesem inneren Teil der Scheibe entdeckten sie einen Bereich, der frei von Staub ist. Der äußere Teil der Scheibe beginnt dann bei einem Abstand von etwa 1,1 Milliarden Kilometern vom Stern.

Virtueller Flug rund um den fernen Stern "T Chamaeleontis" und durch dessen Staubscheiben
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Nuria Huélamo vom spanischen "Centro de Astrobiología" und vom "Europäisches Weltraumastronomiezentrum" (ESAC), die Erstautorin der zweiten Veröffentlichung, berichtet, wie es weiter ging: "Die Lücke in der Staubscheibe um 'T Cha' war für uns ein eindeutiger Hinweis. Offenbar hatten wir erstmals direkt beobachtet, wie ein Begleiter des Sterns sich in der protoplanetaren Scheibe eine Schneise gräbt."

Nach Auswertung der Daten fanden die Astronomen tatsächlich ein deutliches Signal eines Objekts in der Lücke der Staubscheibe, nahe am äußeren Scheibenrand in einer Entfernung von etwa einer Milliarde Kilometern vom Stern - das entspricht etwas mehr als dem Abstand Jupiters von der Sonne.

Hierbei handelt es sich um den ersten direkten Nachweis eines Objektes, das wesentlich kleiner als ein Stern ist und sich in einer Lücke in der protoplanetaren Staubscheibe um einen jungen Stern befindet.

Die Astronomen fanden zudem Hinweise darauf, dass der Begleiter kein normaler Stern sein kann, sondern es sich entweder um einen Brauner Zwerg, der von Staub umgeben ist, oder um einen Planet handelt, der sich gerade erst gebildet hat. Besonders letzteres Szenario wäre für die Astronomen von besonderem Interesse.

Weitere Beobachtungen sollen nun dabei helfen zu bestimmen, ob es sich tatsächlich um einen entstehenden Planeten handelt und zudem die Frage klären, woher der Staub im inneren Bereich der Scheibe stammt.

Nur wenige Tage vor der Bekanntgabe der Beobachtung der ESO-Astronomen haben Kollegen vom "Max-Planck-Institut für Astronomie" (MPIA) ähnliche Beobachtungen um den ebenfalls nur wenige Millionen Jahre jungen Stern "LkCa 15" und den Stern "AB Aur" beschrieben (...wir berichteten)

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