Planetenembryos in aufgeblähten Staubscheiben

Planeten entstehen in rotierenden Scheiben aus Gas und Staub um junge Sterne. Jetzt hat ein Team von Forschern aus den USA und Frankreich erstmals zumindest indirekte Hinweise auf etwa 1000 Kilometer große Planetenembryos in den Scheiben um drei junge Sterne in der Nähe unseres Sonnensystems gefunden.

Rochester (USA) - Protoplanetarische Scheiben konnten die Astronomen zwar schon bei vielen Sternen nachweisen, doch der eigentliche Vorgang der Planetenentstehung hatte sich bislang der Beobachtung entzogen.

Wir konnten erstmalig bestimmen, wie groß die Himmelskörper in den Scheiben sein müssen, um den Staub so zu verteilen, wie wir es beobachten", erklärt Alice Quillen von der University of Rochester, die das Projekt leitete. Gemeinsam mit ihren Kollegen hat die Astronomin zunächst mit dem Weltraumteleskop Hubble die Dicke der Staubscheiben um die Sterne AU Microscopii, Beta Pictoris und Fomalhaut gemessen. Die drei Sterne befinden sich alle in einem Umkreis von maximal von 60 Lichtjahren und sind mit 12 bzw. 200 Millionen Jahren noch sehr jung. Zum Vergleich: Unsere Sonne ist 4,5 Milliarden Jahre alt.

Die Staubscheiben um junge Sterne sind zunächst sehr dünn, erläutert Quillen. Doch je größer die entstehenden Himmelskörper in der Scheibe werden, desto stärker bläht sich die Scheibe auf: Die Schwerkraft der Planetenembryos lenkt die Staubteilchen auf Bahnen ab, die stark gegen die Scheibenebene geneigt sind. Quillen und ihre Kollegen haben nun in Computermodellen den Zusammenhang zwischen der Größe der Planetenembryos und der Dicke der Staubscheibe untersucht. Der Vergleich mit den Beobachtungen lieferte dann Größen im Bereich von 1000 Kilometern für die Planetenembryos der drei Sterne.

Quillen hält nun Ausschau nach weiteren jungen Sternen, an denen sich die Methode anwenden lässt. Doch die Auswahlkriterien sind streng: Die Systeme müssen einerseits jung genug sein, um eine protoplanetarische Scheibe zu besitzen, andererseits aber schon alt genug für die Entstehung von Planetesimalen. Und, ganz wichtig, wir müssen von der Erde aus genau auf die Kante der Scheibe blicken -- nur dann lässt sich die Dicke der Scheibe messen. Derzeit sind die drei von Quillen und ihrem Team beobachteten Sterne die einzigen bekannten Objekte, die alle diese Kriterien erfüllen.