Mittwoch, 9. Januar 2013

Astronomen finden Hinweise auf gewaltigen Asteroidengürtel um Vega und Fomalhaut

Künstlerische Darstellung eines Asteroidengürtels um den Stern Vega (Illu.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech 

Pasadena (USA) - Mit den Weltraumteleskopen "Spitzer" und "Herschel" haben Astronomen Hinweise darauf gefunden, dass Vega - der hellste Stern am nördlichen Nachthimmel - von einem gewaltigen Asteroidengürtel umgeben ist. Die Entdeckung legt zudem nahe, dass sowohl Vega als auch der Stern Fomalhaut Planeten besitzen, deren Systeme ähnlich aufgebaut sind wie unser Sonnensystem.

Die Beobachtung einer derart gewaltigen asteroidengürtel-artigen Trümmerscheibe ermöglicht es den Forwärmerenschern, Vega mit dem Stern Fomalhaut zu vergleichen. Die neu gewonnen Daten deuten demnach daraufhin, dass beide Sterne jeweils einen inneren, wärmeren und einen äußeren kälteren Trümmergürtel besitzen, die beide durch eine Lücke voneinander getrennt sind. Dieser Aufbau wiederum gleicht den beiden Trümmergürteln unseres Sonnensystems, dem sogenannten Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und dem Kuipergürtel jenseits der Bahn des Neptun (s. Abb. u.).

Wie im Sonnensystem so sind es wahrscheinlich auch im Falle von Vega und Fomalhaut Planeten, deren Gravitationskräfte die Lücke zwischen den Trümmergürteln aufrechterhalten.


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"Unsere Entdeckung spiegelt die Ergebnisse anderer jüngerer Studien wieder, nach denen Planetensysteme mit einer multiplen Anzahl von Planeten durchaus üblich sind", erläuterte Kate Sun vom Steward Observatory an der University of Arizona auf dem Jahrestreffen der American Astronomical Society in Long Beach die in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal" erscheinende Studie.

Hinzu, so berichten die Forscher, gleichen sich Vega und Fomalhaut auch in weiteren Merkmalen. Beide besitzen etwa die doppelte Masse unserer Sonne, sind also heißer und von im sichtbaren Licht bläulicherer Färbung als unser Zentralgestirn. Beide Sterne befinden sich mit rund 25 Lichtjahren in verhältnismäßig dichter Nähe zur Sonne und sind beide erst zwischen 400 - 600 (Vega) Millionen Jahre alt. Bislang wissen Astronomen nur von einem planetaren Begleiter um Fomalhaut. Dieser Planet, "Fomalhaut b" (...wir berichteten), umkreist seinen Stern am inneren Rand seines Kometengürtels.

Beide Teleskope, "Herschel" und "Spitzer" entdeckten die Bänder aus warmem und kalten Staub sowohl um Vega als auch um Fomalhaut und entdeckten damit nicht nur erstmals den "Asteroidengürtel" um Vega, sondern konnten auch die Existenz der beiden anderen Gürtel um beide Sterne bestätigen.



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Beide Gürtelpaare, sowohl innere als auch äußere, beinhalten deutlich mehr Material als unsere eigenen Asteroiden- und Kuipergürtel. Hierfür, so die Wissenschaftler, gibt es zwei Gründe: "Zum einen sind beide Systeme (Vega und Fomalhaut) deutlich jünger als unsere Sonne und ihr Planetensystem, welche hunderte von Millionen Jahren mehr Zeit hatte, um ihre Umgebung aufzuräumen. Zum anderen entstanden die beiden Systeme aus einer ursprünglich sehr viel massereicheren Materiewolke aus Gasen und Staub wie unser Sonnensystem."


Grafischer Vergleich zwischen dem System um Vega (l.) und unserem Sonnensystem (r.). Letzteres wurde hier (r.) um etwa das Vierfache auf die Größe des Vega-Systems vergrößert. Den Originalmaßstab zwischen dem Vega- und dem Sonnensystem sehen sie anhand der Abbildung in der unteren Mitte.
| Copyright: NASA/JPL-Caltech

Die Lücken zwischen den inneren und äußeren Trümmergürteln um Vega und Fomalhaut stimmt wiederum proportional mit den Abständen dieser Strukturen im Sonnensystem überein. In allen Fällen handelt es sich um ein Abstandsverhältnis von etwa 1:10, in dem der jeweils äußere Gürtel zehnmal weiter von seinem Stern entfernt ist als der innere Gürtel. Die große Lücke zwischen den beiden Gürteln wiederum spricht dafür, dass es hier noch einige nicht entdeckte Planeten gibt, die bislang zwar noch unsichtbar sind, jedoch schon mit der nächsten Generation von Weltraumteleskopen entdeckt werden könnten.

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