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Planeten-Embryo im Knick

Blick auf die protoplanetare Scheibe des AB Aurigae-Systems. Auf der Vergrößerung rechts ist der „Knick“ deutlich erkennbar, an dem sich vermutlich gerade ein Planet bildet. (Bild: ESO/Boccaletti et al.)

Einblick in einen stellaren Mutterleib: Astronomen haben in der Scheibe aus Staub und Gas um den jungen Stern AB Aurigae eine Spiralstruktur mit einem Knick entdeckt. An dieser markanten Stelle entsteht möglicherweise gerade ein Babyplanet, der ungefähr so weit vom Stern entfernt ist wie Neptun von der Sonne, berichten die Wissenschaftler.

Vor Jahrmilliarden entstand um die Sonne ein Planetensystem, zu dem auch unsere Heimat gehört: die Erde. Mittlerweile ist klar, dass es im Kosmos von Sternen mit „Kindern“ geradezu wimmelt. „Tausende von Exoplaneten wurden bisher identifiziert, aber es ist noch immer wenig darüber bekannt, wie sie sich bilden“, sagt Anthony Boccaletti von der Universität PSL in Paris. Man weiß, dass Planeten in sogenannten protoplanetaren Scheiben entstehen, die junge Sterne umgeben. Sie wachsen in diesen dichten Materieansammlungen heran, wenn sich das Gas und der Staub zunehmend verklumpen.

Verschärfter Blick

In einigen Fällen haben Astronomen auch bereits strukturelle Hinweise in protoplanetaren Scheiben erspäht, die auf die Präsenz von jungen Planeten schließen lassen. Doch im aktuellen Fall handelt es sich um eine besonders markante Spur, sagen Boccaletti und seinen Kollegen. Denn sie weist auf einen Himmelskörper hin, der sich offenbar noch im Wachstum befindet. „Wir müssen sehr junge Systeme beobachten, um den Moment zu erfassen, in dem sich Planeten bilden“, sagt Boccaletti. Doch bisher war es kaum möglich, ausreichend scharfe und detaillierte Einblicke in die protoplanetaren Scheiben ferner Sterne zu gewinnen.

Wie die Astronomen berichten, ist ihnen dies nun bei AB Aurigae geglückt. Dieser junge Stern befindet sich 520 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Auriga (Fuhrmann). Frühere Beobachtungen des AB Aurigae-Systems mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) hatten bereits Hinweise auf eine Planetenbildung im Umfeld des Sterns geliefert: In den Aufnahmen entdeckten Wissenschaftler zwei Spiralarme aus Gas, die im inneren Bereich der Scheibe liegen.

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Um noch schärfer sehen zu können, richteten Boccaletti und sein Team dann das sogenannte SPHERE Instrument am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile auf das AB-Aurigae-System. Mit seinem leistungsstarken Bildgebungssystem konnten die Astronomen nun erstmals auch das schwächere Licht der kleinen Staubkörner und Emissionen sehen, die von der inneren Scheibe ausgehen.

Die Spur eines wachsenden Planeten?

So wurden nicht nur die Spiralarme deutlicher, die Astronomen entdeckten auch einen markanten „Knick“ in der Struktur. Ihnen zufolge sagen einige theoretische Modelle zur Planetenentstehung eine solche Formation voraus – sie konnte bisher aber nicht konkret nachgewiesen werden. Wie die Forscher erklären, signalisieren Spiralen bereits die Existenz von Baby-Planeten, denn sie wühlen das Material gleichsam auf: „Sie erzeugen Störungen in der Scheibe in Form einer Welle, ähnlich wie beim Kielwasser eines Bootes auf einem See“, erklärt Co-Autor Emmanuel Di Folco vom Astrophysik-Laboratorium von Bordeaux. Während sich der Planet um den Zentralstern dreht, wird diese Welle dann zu einem Spiralarm geformt. Die „Knick-Zone“ ist dabei nun die Detailspur eines dieser Störherde – es handelt sich somit offenbar um einen sich bildenden Planeten, sagen die Wissenschaftler.

„Der Knick stellt die Verbindung zweier Spiralen dar“, so Co-Autorin Anne Dutrey vom Astrophysik-Laboratorium von Bordeaux. „Eine Spirale windet sich von der Umlaufbahn des Planeten nach innen, die andere dehnt sich nach außen aus und die beiden verbinden sich am Ort des Planeten. Sie sorgen dafür, dass sich Gas und Staub von der Scheibe auf dem sich bildenden Planeten ansammeln und ihn wachsen lassen“, erklärt die Astronomin.

Die Wissenschaftler wollen nun auch weiterhin die planetaren Bildungszonen der Sterne im Visier behalten. Ab 2025 könnte sich ihr Blick dabei entscheidend schärfen: Die ESO baut gerade das „Extremely Large Telescope“ (ELT), das mit seinem 39-Meter Spiegel die bisherigen Möglichkeiten zur Untersuchung extrasolarer Welten auf ein neues Niveau heben soll. „Wir sollten in der Lage sein, direkt und genauer zu sehen, wie die Dynamik des Gases zur Entstehung von Planeten beiträgt“, hofft Boccaletti.


Video: ESO

Quelle: ESO, Fachartikel: Astronomy & Astrophysics, doi: 10.1051/0004-6361/202038008

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Nebenan bei den Skeptikern kam gerade eine kuriose Geschichte zur Sprache: Ein überzeugter Skeptiker, „noch’n Flo“, der gelegentlich auch hier auf Gesundheits-Check kommentiert, hat ein sonderbares nächtliches Erlebnis gehabt. Er ist nachts aufgewacht und dachte, sein Vater sei gestorben. Ähnlich sei es zur gleichen Zeit seinem Sohn ergangen und wie sich nach und nach herausgestellt hat, noch ein paar Leuten aus seinem sozialen Umfeld. Und der Vater hatte zur gleichen Zeit Atemnot und Angst, zu sterben.

Als guter Skeptiker fragt „noch’n Flo“, wie kann das sein, es wird ja hoffentlich nichts Übersinnliches auf der Welt geben. Die um Rat gebetenen Mitleser im GWUP-Blog haben selbstverständlich ihre tröstlichen Erklärungen angeboten.

Einerseits seltsam, andererseits werden solche oder ähnliche Geschichten immer wieder kolportiert. Unwahrscheinlich und doch nicht so selten? Was immer das bedeuten mag. Jedenfalls, was diese Geschichten vereint, ist das Erstaunen, ob so etwas denn Zufall sein kann.

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Die Antwort ist einfach: Ja klar kann das sein. Praktisch jede Woche haben Leute sechs Richtige im Lotto, obwohl die in diesem Fall exakt berechenbare Wahrscheinlichkeit dafür gerade mal ca. 1:14 Mio. beträgt. Das sollte also verdammt selten vorkommen. Und kommt doch dauernd vor. Es haben sogar schon Leute zweimal gewonnen. Für sechs Richtige mit Superzahl liegt die Gewinnwahrscheinlichkeit gar nur bei ca. 1:140 Mio. Das ist ganz verdammt unwahrscheinlich. Und trotzdem schon vorgekommen. Weil so viele Leute Lotto spielen. Viele Menschen, die ihr seltenes Glück versuchen, sind des Unwahrscheinlichen Tod.

Das dürfte auch die naheliegendste Erklärung für das Erlebnis von „noch’n Flo“ sein. Prinzipiell kann es natürlich auch sein, dass manche seiner Erlebnismitgenossen sich getäuscht haben, erst bei seiner Erzählung eine falsche Erinnerung an ihre Nacht generiert haben. Das menschliche Gedächtnis ist keine verlässliche Quelle, schon gar in der Nacht. Aber lassen wir solche Alternativen einfach mal weg, weil das Unwahrscheinliche, wenn nur genug Spieler auf dem Feld sind, die ihr Glück versuchen, eben so unwahrscheinlich nicht mehr ist. Als Denkanregungen dazu und darüber hinaus mögen hier genügen:

• die erwähnten Lottogewinner,
• das tolle Buch „Der schwarze Schwan“ von Nassim Nicholas Taleb
• oder der weltberühmte Artikel „Why Most Published Research Findings Are False“ von John Ioannidis.

Dass wir intuitiv bei selten Ereignissen am Zufall zweifeln, ist nicht dumm, sondern gute wissenschaftliche Praxis. So funktioniert jeder Signifikanztest: Wir stellen uns vor, Ereignisse seien zufallsbedingt und fragen dann, wie wahrscheinlich es ist, dass ein ganz bestimmtes Ereignis rein zufällig zustande kommt. Haben wir die nötigen Ausgangsdaten, können wir das berechnen. In den Sozialwissenschaften oder in der Medizin gehen wir bei einer Eintrittswahrscheinlichkeit von weniger als 5 % oder, wenn es etwas sicherer sein soll, weniger als 1 % davon aus, dass das Ergebnis nicht zufällig ist (sondern „statistisch signifikant“ etwas anderes am Werk war). In der Physik mit ihren guten Vorhersagemodellen glaubt man das in der Regel erst bei sehr viel kleineren Wahrscheinlichkeiten, z.B. 5 Sigma (0,00003 Prozent). Nicht einmal darauf ist übrigens Verlass, wie sich vor einiger Zeit gezeigt hat.

Man sollte subjektiv unwahrscheinliche Ereignisse wie die nächtlich koinzidenten Gedanken von „noch’n Flo“ und seinem Umfeld aber ohnehin nicht nach einem intuitiven, gefühlten Signifikanztest beurteilen, sondern im Gegenteil, die Unwahrscheinlichkeit als Hinweis nehmen, dass man es mit einer Lottospielersituation zu tun haben könnte. Das nächtliche Erlebnis würde, alternativ mit „Übersinnlichem“ erklärt, schließlich die ganze bekannte Physik auf den Kopf stellen, eine Alternative, der gegenüber auch eine sehr kleine Wahrscheinlichkeit für ein zufälliges Zustandekommen des Erlebnisses noch viel wahrscheinlicher wäre – gefühlt, berechnen kann man das wohl nicht.

Für die Frage, ob das, was „noch’n Flo“ erlebt hat, Zufall sein kann, reicht es also, am Samstag die Ziehung der Lottozahlen anzuschauen. Oder sich andere Geschichten anzuhören, die man kaum glauben mag. Es müssen ja nicht gleich Geschichten über Boltzmann-Hirne sein. Mir ist vor ein paar Tagen nämlich auch etwas ganz Unwahrscheinliches passiert. In München habe ich am Nachmittag ein Auto mit Berliner Kennzeichen gesehen. Wie wahrscheinlich war es wohl, an diesem Nachmittag, in dieser Minute, an genau dieser Stelle genau diesem Auto zu begegnen? Und doch ist es geschehen. Ob das wirklich Zufall sein kann?

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