Staubscheibe um alten Stern fotografiert

Scheiben aus Gas und Staub um alte Sterne ähneln ihren Gegenstücken bei jungen Sternen stärker als bislang angenommen. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem Very Large Telescope Interferometer VLTI der Europäischen Südsternwarte ESO. Den Astronomen gelang es dank neuer Detektoren an dem Großteleskop erstmals, den inneren Rand einer solchen Staubscheibe direkt zu beobachten und so Informationen über ihre Beschaffenheit zu erhalten. Mit den neuen Instrumenten lasse sich künftig die Entwicklung solcher Scheiben – in denen möglicherweise eine zweite Generation von Planeten entsteht – verfolgen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astronomy & Astrophysics“.

Himmelsaufnahme mit Inset, in dem eine ringförmige Struktur zu sehen ist.
Staubscheibe um IRAS 08544-4431

„Unsere Beobachtungen und Modellierungen öffnen ein neues Fenster sowohl für die Untersuchung der Physik dieser Scheiben, als auch für die Sternentwicklung in Doppelsternen“, sagt Hans Van Winckel vom Institut für Sternkunde in Löwen, Belgien. „Zum ersten Mal können wir die komplexe Wechselwirkung zwischen engen Doppelsystemen und ihrer staubigen Umgebung räumlich und zeitlich auflösen.“ Van Winckel und seine Kollegen haben mit dem VLTI den 4000 Lichtjahre entfernten Doppelstern IRAS 08544-4431 ins Visier genommen, der aus einem alten, aufgeblähten roten Riesenstern und einem normalen Stern besteht, die sich gegenseitig etwa im gleichen Abstand wie Erde und Sonne umkreisen.

Für Astronomen sind solche Objekte interessant, weil die alternden Sterne Gas und Staub ausstoßen und sich daraus eine rotierende Scheibe um den Doppelstern bildet. Ähnlich wie in den Gas- und Staubscheiben um junge Sterne könnten auch hier Planeten entstehen. Im Gegensatz zu jungen Sternen war es bislang aber nicht gelungen, direkte Bilder der Scheiben um alte Sterne zu erhalten. Das hat sich nun geändert. Das Very Large Telescope der ESO besteht aus vier jeweils acht Meter großen Spiegelteleskopen, die sich zu einem Interferometer koppeln lassen. Durch die Überlagerung der von den einzelnen Fernrohren empfangenen Strahlung erreicht das VLTI das Auflösungsvermögen eines Teleskops mit 150 Metern Durchmesser.

Die mit dem VLTI erhaltene Aufnahme zeigt den inneren Rand der Staubscheibe, an dem die Temperatur durch die Strahlung der Sterne so hoch wird, dass der Staub verdampft. Zu ihrer Überraschung stießen die Forscher im Inneren der Staubscheibe auf eine zusätzliche Strahlungskomponente des normalen Sterns. Van Winckel und seine Kollegen interpretieren dies als Anzeichen für eine weitere kleine Scheibe aus Gas um den normalen Stern des Systems. „Wir waren überrascht, das schwache Leuchten zu finden, das wahrscheinlich aus einer kleinen Akkretionsscheibe um den Begleitstern stammt“, sagt Team-Mitglied Michel Hillen. „Dass wir in der Lage sind, die inneren Bereiche dieses entfernten Systems zu beobachten, verdanken wir der Leistungsfähigkeit eines neuen Detektors am VLTI.“