Entstehungsort von Planeten direkt beobachtet

Neue Beobachtungen zeigen Strukturen in zwei protoplanetaren Scheiben, die noch nie zuvor direkt abgebildet wurden

Bilder vom Stern AB Aur
Bilder vom Stern AB Aur

Hawaii - Mit dem SUBARU-Teleskop auf Hawaii konnten Astronomen nun erstmals Strukturen von ungefähr der gleichen Größe wie unser eigenes Sonnensystem in zwei protoplanetaren Scheiben sichtbar machen: In den Gas- und Staubscheiben um zwei junge Sterne zeigen sich Ringe und Aussparungen, die wohl mit der Entstehung von Riesenplaneten zusammenhängen.

Zielobjekt der ersten Studie war der Stern LkCa 15, der rund 450 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Stier liegt. Mit einem Alter von nur wenigen Millionen Jahren ist LKCa15 ein sehr junger Stern - unsere Sonne ist rund tausendmal so alt. In vorangehenden Beobachtungen hatten Wissenschaftler bereits erschlossen, dass es im Zentrum der protoplanetaren Scheibe eine große, weitgehend materiefreie Region gibt. Die neuen Bilder zeigen nun Sternenlicht, das an der Scheibenoberfläche so reflektiert wird, dass die scharfe Kante dieses Leerraums erstmals direkt sichtbar wird. Interessanterweise ist dessen elliptische Form nicht um den Stern herum zentriert, sondern etwas verschoben.

"Die wahrscheinlichste Erklärung für die Aussparung in der Scheibe von LkCA 15 und insbesondere für deren Asymmetrie ist, dass dort mehrere Planeten kreisen, die gerade erst aus dem Scheibenmaterial entstanden sind und nun das Gas und den Staub entlang ihrer Umlaufbahnen einfangen" sagt Christian Thalmann vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Die materiefreie Zone ist so groß, dass die Umlaufbahnen aller Planeten in unserem eigenen Sonnensystem bequem darin Platz fänden. Die Astronomen halten es sogar für möglich, dass sich in dieser Lücke ein unserem eigenen Sonnensystem vergleichbares Planetensystem bilde.

Wissenschaftler um Jun Hashimoto vom Nationalobservatorium Japan untersuchten dagegen den Stern AB Aur im Sternbild Fuhrmann, der 470 Lichtjahre von der Erde entfernt und nur rund eine Million Jahre alt ist. Ihre Beobachtungen zeigen erstmals Strukturen, die im kosmischen Maßstab vergleichsweise klein sind - nicht größer als unser eigenes Sonnensystem. Darunter finden sich ineinander verschachtelte Ringe aus Gas und Staub, die gegenüber der Äquatorebene des Systems gekippt sind und deren Material wiederum nicht symmetrisch um den Stern herum angeordnet ist. Beide Eigenschaften deuten auf das Vorhandensein mindestens eines sehr massereichen Planeten hin.

Die Beobachtungen sind Teil einer systematischen Durchmusterung mit dem Instrument HiCIAO, einer Hochkontrast-Kamera, die auf die Suche nach Exoplaneten und protoplanetaren Scheiben spezialisiert ist. Die Forscher hoffen mit den detailreichen Beobachtungen besser zu verstehen wollen, wie Planetensysteme - inklusive unseres eigenen Sonnensystems - entstehen.