Zusammenprall planetarer Bausteine

In der Umgebung junger Sterne geht es heftig zu – immer wieder prallen Vorläufer von Planeten aufeinander. Mit dem Hubble-Teleskop gelang es nun zum ersten Mal, die Spuren solcher Kollisionen zu beobachten: sich ausbreitende, leuchtende Staubwolken. Und das gleich zweimal innerhalb von 20 Jahren. Das überraschte Forschende, denn theoretisch sollten solche Ereignisse nur alle 100 000 Jahre stattfinden, so berichten sie in der Fachzeitschrift „Science“.

Fündig wurde das Forschungsteam nahe des Sterns Fomalhaut. Er ist nur 25 Lichtjahre von uns entfernt und einer der hellsten Sterne am Nachthimmel. Außerdem ist er mit einem Alter von 440 Millionen Jahren vergleichsweise jung: So zeugen Staubringe um den Stern davon, dass dort noch immer Planeten entstehen.

Was steckt hinter den Lichtpunkten um Fomalhaut?

Und so hatten Paul Kalas von der University of California und sein Team nach früheren Beobachtungen eines hellen Lichtpunkts mit dem Hubble-Teleskop in den Jahren 2004 und 2006 angenommen, einen Planeten aufgespürt zu haben. Weitere Beobachtungen weckten jedoch Zweifel. Denn im Verlauf von mehreren Jahren driftete das Objekt auf seiner Umlaufbahn nach außen – und verschwand schließlich ganz. 2023 konnten Kalas und sein Team mit dem Hubble-Teleskop erneut einen Blick auf Fomalhaut und seine Staubringe werfen – und sahen zu ihrer Erleichterung erneut einen hellen Lichtpunkt. Doch eine genauere Anlayse zeigte: Die Position passte nicht zur Bewegung des zuvor gesehenen Lichtpunkts. Es musste sich also um ein anderes Objekt handeln.

Das Forschungsteam sah nur eine mögliche Erklärung für das Auftauchen und das Verschwinden der Lichtpunkte, sowie für die beobachtete Bewegung des ersten Objekts: Trümmerwolken zusammenstoßender Planetesimale, also der Gesteinsbrocken, aus denen später Planeten entstehen. Aus der Helligkeit der Objekte schlossen die Astronominnen und Astronomen, dass die Himmelskörper rund 60 Kilometer groß waren. Damit sind sie zu klein, um selbst auf den Bildern des Weltraumteleskops zu sehen zu sein. Nur die sich ausbreitenden Trümmerwolken aus Gestein und Staub leuchten im Licht des Sterns – und verraten sich auf diese Weise.

Kollision außergewöhnlich häufig

„Theoretische Modelle der Planetenentstehung sagen eine Kollision alle 100 000 Jahre voraus“, erläutert Kalas. Dass jetzt nur 20 Jahre zwischen den zwei Sichtungen lagen, sei möglicherweise ein glücklicher Zufall. Oder aber die Modelle könnten nicht korrekt sein, so der Forscher. Aufschluss können nur weitere Beobachtungen geben. Doch dieses Mal wollen die Wissenschaftler nicht mehrere Jahre damit warten. Neben dem Hubble- wollen sie auch mit dem James-Webb-Weltraumteleskop beobachten, wie sich die kürzliche Kollision weiter entwickelt – und vielleicht sogar, wie sich die Trümmerwolke zusammensetzt.