Planetenartiges Objekt erstaunt Astronomen

Künstlerische Darstellung der Gas- und Staubscheibe um OTS44. (Bild: Johan Olofsson, U Valparaiso & MPIA)

Für einen Planeten zu groß, für einen Stern zu klein und überhaupt seltsam - der einsame Himmelskörper OTS44 ist ein Freak der Astronomie. Nun sorgt er erneut für Rätselraten. Radiobeobachtungen seiner protoplanetaren Scheibe legen nahe: Obwohl planetenartig, entstand OTS44 ähnlich wie ein Stern durch den Kollaps einer Gaswolke. Herkömmlichen Modellen zufolge sollte ein so massearmes Objekt aber nicht auf diese Weise entstehen können. Möglicherweise sind sich Sterne und planetenartige Objekte demnach doch ähnlicher als bisher angenommen, sagen die Astronomen.

Zum seltsamen Fall OTS44: Früheren Untersuchungen zufolge besitzt dieser von uns etwa 500 Lichtjahre entfernte Himmelskörper im Sternbild Chamäleon etwa zwölf Jupitermassen und wandert ohne irgendeinen nahen Begleiter alleine durch den Weltraum. Er ist damit einer der masseärmsten, nicht gravitativ an einen größeren Körper gebundenen substellaren Objekte, die wir kennen.

Wie wurde OTS44 geboren?

Weitere Merkmale legen nahe: OTS44 ist nur rund zwei Millionen Jahre alt – auf den Zeitskalen von Sternen oder Planeten ist er demnach ein Baby. Genau darum drehen sich auch die aktuellen Fragen: Wie wurde OTS44 geboren? Hinweise auf diese Frage haben nun Radiobeobachtungen geliefert: Ein Astronomenteam unter der Leitung von Amelia Bayo Amelia Bayo von der Universität Valparaiso in Chile nutzte das ALMA-Observatorium, um den Staub der Scheibe um OTS44 zu untersuchen.

Die Beobachtungen erlaubten die Abschätzung der Masse des Staubanteils in der Scheibe rund um OTS44. Das ist wichtig, da es einen Zusammenhang zwischen der Masse des Staubs in der Scheibe und den Merkmalen des Zentralobjekts gibt. Den Astronomen zufolge reiht sich OTS44 darin bei Objekten wie Sternen und Braunen Zwergen ein. Letztere sind "verhinderte Sterne", mit zu wenig Masse für langanhaltende Kernfusionsreaktionen.

Diese Ähnlichkeiten passen außerdem zu dem bekannten Effekt, dass OTS44 nach wie vor wächst, indem der Himmelskörper Materie von seiner Scheibe anzieht – auch das ist eigentlich charakteristisch für junge Sterne. Insgesamt sprechen diese Befunde nun stark dafür, dass OTS44 in der gleichen Weise entstanden ist wie Sterne und Braune Zwerge, nämlich durch den Kollaps einer Gas- und Staubwolke.

Bisherige Modelle in Frage gestellt

Ein weiteres Indiz für die Stern-Ähnlichkeit: Die Radiobeobachtungen weisen auf die Anwesenheit von ungefähr millimetergroßen Staubkörnern hin, die zu wachsen scheinen. Auch das ist überraschend, sagen die Astronomen. Aus diesen Partikeln könnten einmal weitere Himmelskörper im Orbit um OTS44 entstehen - eine weitere Ähnlichkeit mit Sternen und ihren Planetensystemen.

"Je mehr wir über OTS44 wissen, umso größer wird seine Ähnlichkeit mit einem jungen Stern. Aber die Masse des Objekts ist so gering, dass sich OTS44 den gängigen Theorien zufolge gar nicht wie ein Stern hätte bilden dürfen!" sagt Bayo. Co-Autor
Thomas Henning vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg ergänzt: "Es ist schon beeindruckend, dass wir mithilfe eines Observatoriums wie ALMA rund eine halbe Erdmasse an Staub rund um ein Objekt mit zehn Jupitermassen auf eine Entfernung von 500 Lichtjahren sehen können. Aber die neuen Daten zeigen uns auch die Grenzen unseres Wissens. Offenbar müssen wir über die Entstehung von astronomischen Objekten mit niedriger Masse noch viel lernen!"

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