Mit Hilfe des Very Large Telescope und einer neuen Technik konnten Astronomen um Klaus Pontoppidan vom California Institute of Technology in Pasadena einen detailreichen Blick in die Gas- und Staubscheibe um junge, sonnenähnliche Sterne werfen und die Bewegung und Verteilung des Gases darin genau studieren.
Ein Verfahren namens spectro-astrometric imaging erlaubte den Forschern an dem Infrarot-Spektrografen des VLT Abstände in den Systemen zu bestimmen, die bis zu einem Zehntel der Erde-Sonne-Distanz maßen. Sie untersuchten nun drei mehr als 200 Lichtjahre von uns entfernte Sterne mit nur wenige Millionen Jahre alten protoplanetaren Scheiben. Bereits vorher hatten Wissenschaftler Lücken in den Scheiben aufgespürt, in denen kein Staub mehr vorhanden ist. Innerhalb dieser Hohlräume befinden sich den neuen Beobachtungen zufolge aber immer noch große Mengen an molekularem Gas. Die Forscher glauben, dass der Staub zu planetaren Embryos zusammenklumpte oder aber sich bereits ein Planet geformt hat und das Gas erst allmählich entfernt.
Stern mit protoplanetarer Scheibe | Auf dieser Illustration ist eine Gas- und Staubscheibe abgebildet, die einen jungen Stern umgibt. Nun stellten Astronomen fest, dass sich innerhalb von Lücken in dieser Scheibe immer noch Gas befindet (weiß eingefärbt).
Für einen der untersuchten Sterne, SR 21, scheint die Präsenz eines massereichen Gasriesen wahrscheinlich, der ihn in weniger als der 3,5-fachen Erde-Sonne-Distanz (3,5 AE) umkreist. Der Stern HD 135344B könnte hingegen einen Planeten in einem Abstand von 10 bis 20 AE aufweisen. Und auch die Daten des dritten Sterns TW Hydrae zeugen möglicherweise von ein oder zwei Begleitern. Alle Gas- und Staubscheiben seien äußerst verschieden und werden höchstwahrscheinlich sehr unterschiedliche Planetensysteme hervorbringen, erläutert Pontoppidan.
Gas- und Staubscheiben von jungen Sternen zu untersuchen, welche in etwa die Größe des Sonnensystems haben, aber bis zu 400 Lichtjahre von uns entfernt liegen, ist eine gewaltige Herausforderung. Gewöhnliche Teleskope reichen nicht aus, um Details in der Größenordnung von planetaren Entfernungen aufzulösen, berichten die Wissenschaftler. Interferometrische Methoden seien zwar präziser, erlauben aber nicht, die Bewegung des Gases zu verfolgen. (mp)
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