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Exoplaneten: Junge Planeten um HD 100546

Astronomen beobachten eine planetarische Brutstätte in einer Entfernung von rund 335 Lichtjahren. Ihre Daten sprechen für eine Akkretionsscheibe um einen jungen Gasriesen in seiner Entstehungsphase. Dort könnten sich in Zukunft Exomonde ausbilden.

Akkretionsscheiben lassen sich um verschiedene Objekte im Universum beobachten. Sie entstehen, wenn Materie im Schwerefeld von Körpern gefangen und angezogen wird. Wegen ihrer Anfangsbewegung kann die Masse nicht direkt auf das zentrale Objekt einfallen, sondern muss erst ihren Drehimpuls abgeben. Als Folge des physikalischen Gesetzes zur Drehimpulserhaltung ordnet sich die einfallende Materie in verhältnismäßig dünnen und rotierenden Scheiben an. Diese bilden sich um Schwarze Löcher oder auch um junge Sterne, die aus kollabierenden molekularen Wolken hervorgehen. Solche protoplanetaren Scheiben aus Gas und Staub sind die Geburtsstätten von Planeten.

Akkretionsscheibe um jungen Planeten bei HD 100546 | Eine protoplanetare Scheibe umgibt den jungen Stern HD 100546. In ihr bildet sich in der Nähe der inneren Kante ein Exoplanet, der wiederum von einer eigenen Scheibe umgeben ist (Inset).

Astronomen um Sean Brittain vom Department of Physics & Astronomy an der Clemson University stellten kürzlich Beobachtungen des Sterns HD 100546 vor. Diese lassen darauf schließen, dass der Stern einen neu entstandenen Gasriesen aufweist, der von einer zirkumplanetaren Scheibe umgeben ist. Der Gasplanet von vermutlich zweieinhalbfacher Jupitermasse umkreist den Stern, der nicht älter als zehn Millionen Jahre ist, in einer Entfernung von rund 13 Astronomischen Einheiten. Er markiert dabei gleichzeitig die innere Kante der Akkretionsscheibe um das Zentralgestirn. Schon länger war bekannt, dass in weiter innen liegenden Bereichen die Scheibe stark ausgedünnt – also nahezu nicht vorhanden – ist.

Die Forscher zogen ihre Schlüsse aus Beobachtungsdaten von mehr als zehn Jahren. Innerhalb dieses Zeitraums wies die Emission von Kohlenmonoxid Veränderungen auf, die in das Bild einer Verdichtung von Materie im Umlauf um den Stern passen. Es wäre jedoch auch möglich, dass die zeitliche Signatur durch Verwirbelungen in der Akkretionsscheibe um den Stern hervorgerufen wurde. Diese könnten durch das Wechselspiel der Schwerefelder des Sterns und seines Planeten entstehen.

Sollte das Erklärungsmodell der Forscher bestätigt werden, so wäre das die erste Beobachtung einer Akkretionsscheibe um einen extrasolaren Planeten. Es wäre ein faszinierender Fund, der es ermöglichte, einem Gasriesen direkt beim Wachsen zuzusehen. Des Weiteren gehen Astronomen davon aus, dass in genau solchen Scheiben wiederum Monde entstehen.

Frühere Veröffentlichungen zu dem System HD 100546 zeugen zudem davon, dass sich in einer größeren Entfernung, die in etwa dem Abstand des Zwergplaneten Pluto von der Sonne entspricht, ein weiterer Körper in Entstehung befindet. Auch aus dieser Materieverdichtung könnte innerhalb der nächsten Million Jahre ein jupiterähnlicher Planet hervorgehen. Somit zeigt das System zwei Gasriesen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien.

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