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Kosmische Kinderstuben

Geburtsstätten von Planeten sind im Weltall häufig. Es gibt sie sogar bei Doppelsternen.

„Was wir hier sehen, gleicht dem, was außerirdische Astronomen erblickt hätten, wenn sie ihr Teleskop vor 4,5 Milliarden Jahren auf unsere Sonne gerichtet hätten“, erklärt Jane Greaves vom Joint Astronomy Centre (JAC) in Hawaii.

Die für den Laien unscheinbaren Flecken auf dem Bildschirm vor der Astronomin, vom Computer mit Falschfarben versehen, sind Staubscheiben um junge Sterne. Aus den Klumpen in solchen Scheiben können sich unter dem Einfluß der Schwerkraft Planeten bilden.

Bei jungen Nachbarsternen finden solche Planetengeburten heute noch statt. Allerdings überstrahlen die Sterne im Bereich des sichtbaren Lichts diese kosmischen Kinderstuben. Aber bei einer Wellenlänge von 0,85 Millimeter konnte ein Team britischer und US-amerikanischer Astronomen vom JAC und der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) die Wärmestrahlung des Staubs aufspüren. Dazu war freilich der Einsatz des größten Submillimeter-Observatoriums der Welt nötig, des James-Clerk-Maxwell-Teleskops auf dem Berg Mauna Kea auf Hawaii, und ein hochempfindliches, tiefgekühltes Kamerasystem, das am Royal Observatory im schottischen Edinburgh entwickelt wurde.

Der Aufwand hat sich gelohnt. Die Astronomen entdeckten bei drei hellen Sternen Staubscheiben, die größer als unser Sonnensystem sind. Ihre Temperatur beträgt minus 200 Grad Celsius, und die Staubkörnchen selbst sind kleiner als ein zehntel Millimeter.

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Die Scheiben „wiegen“ kaum mehr als unser Mond. Offenbar hat sich der Löwenanteil des einst vorhandenen Staubs bereits zu größeren Gebilden verklumpt. Die Wissenschaftler glauben daher, daß sich in den Scheiben bereits Planeten geformt haben.

Dafür spricht auch eine Abnahme der Staubkonzentration im Inneren der Scheibe um einen der drei Sterne. „In der Lücke gibt es wahrscheinlich schon felsige Planeten wie unsere Erde, auch wenn wir dies nicht direkt nachweisen können“, erläutert Wayne Holland vom JAC. Allerdings könnte der 200 Millionen Jahre alte und 25 Lichtjahre entfernte Stern im Sternbild Südlicher Fisch den Staub auch einfach verschluckt oder davongeblasen haben. Die Lücke im Staubring ist so groß wie der Durchmesser der Bahn von Pluto, dem äußersten Planeten in unserem Sonnensystem.

Die beiden anderen Scheiben wurden bei Beta Pictoris im Sternbild Maler und bei der Wega in der Leier beobachtet. Sie enthalten in mehrfacher Pluto-Entfernung von ihrem Stern je einen hellen Strahlungsfleck, der den Wissenschaftlern Rätsel aufgibt. „Vielleicht sind das Staubwolken um einen Planeten oder Trümmer von Kollisionen“, spekuliert UCLA-Professor Benjamin Zuckermann. Zusätzliche Beobachtungen mit dem 10-Meter-Keck-Teleskop auf Hawaii konnten die Frage jedenfalls nicht klären.

Wega ist 25 Lichtjahre von der Erde entfernt und 350 Millionen Jahre alt, Beta Pictoris hat eine Distanz von 65 Lichtjahren und ein Alter von vielleicht nur 30 Millionen Jahren. Unser Sonnensystem wird noch heute von einem Relikt seiner Geburtswolke umkreist, dem Kuipergürtel jenseits der Plutobahn. Er besteht aus Milliarden von Eisbrocken. Auch in den Staubscheiben um die drei Sterne könnten sich solche Körper gebildet haben.

Indessen gelang zwei anderen amerikanischen Wissenschaftlergruppen unabhängig voneinander eine ähnliche Entdekkung bei dem Stern HR4796A im Sternbild Centaurus. Auch er ist von einer Staubscheibe mit einer zentralen Lücke vom Durchmesser der Plutobahn umgeben. Sein Alter beträgt aber nur etwa zehn Millionen Jahre – gerade der Zeitraum, der für die Bildung von jupiterähnlichen Gasplaneten nötig ist. Die Entstehung felsiger Planeten wie der Erde dauert etwa 100 Millionen Jahre.

Nicht nur das junge Alter macht den 220 Lichtjahre entfernten Stern zu einer Besonderheit. HR4796A besitzt auch einen lichtschwachen Nachbarstern, der ihn in einer Entfernung von 75 Milliarden Kilometer umrundet. Früher dachten Astronomen, daß sich in einem solchen Doppelsystem aufgrund der Schwerkraft-Wechselwirkungen gar keine Staubscheibe bilden könnte. HR4796A beweist, daß dies doch möglich ist. Die Entstehung von Planeten im Kosmos ist offensichtlich keine Seltenheit.

Rüdiger Vaas

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