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Doch kein Planet: Staubwolken täuschen Exoplaneten vor

Zwei helle Lichtpunkte im Sternsystem Fomalhaut entpuppten sich als Überreste gewaltiger Kollisionen großer Gesteinsbrocken – und nicht etwa als Exoplaneten. Die Beobachtungen liefern rare Einblicke in die frühe Entstehungsphase von Planetensystemen und mahnen zur Vorsicht bei der Exoplanetensuche.
Darstellung einer astronomischen Szene mit einem hellen Stern im Hintergrund, umgeben von einem Staubring und zahlreichen Asteroiden. Im Vordergrund ist eine Nahaufnahme zweier kollidierender Asteroiden zu sehen, die beim Aufprall glühende Fragmente freisetzen. Die Abbildung veranschaulicht die Dynamik und Kollisionen in einem Asteroidengürtel.
Die künstlerische Darstellung zeigt den Zusammenstoß zweier massereicher Körper im Sternsystem Fomalhaut, bei der große Mengen Staub freigesetzt werden und sich zu einer expandierenden Wolke aus Trümmern ausbreiten.

In jungen Sternsystemen gehören heftige Kollisionen zum Alltag. Gesteinsbrocken, Kometen und Asteroiden prallen aufeinander und formen über Millionen von Jahren Planeten und Monde. Größere Einschläge gelten dabei als vergleichsweise selten. Umso bemerkenswerter ist der Fall des nur rund 25 Lichtjahre von uns entfernten Sterns Fomalhaut: Innerhalb von nur 20 Jahren ließen sich dort gleich zwei Zusammenstöße größerer Objekte, sogenannter Planetesimale, direkt beobachten. Ein internationales Forschungsteam um den Astronomen Paul Kalas von der University of California hat die Folgen dieser Kollisionen analysiert und gezeigt, wie die dabei entstehenden Staubwolken Exoplaneten vortäuschen können. Die Beobachtungen deuten darauf hin, dass solche Zusammenstöße in der frühen Phase der Planetenentstehung häufiger auftreten als bislang angenommen.

Im Jahr 2004 entdeckten Kalas und sein Team mithilfe des Weltraumteleskops Hubble (HST) einen hellen Punkt in der ausgedehnten Staubscheibe um den jungen Stern Fomalhaut im Sternbild Südlicher Fisch (lateinisch: Piscis Austrinus). Vier Jahre später deuteten sie ihn zunächst als Exoplaneten Fomalhaut b. In den folgenden zehn Jahren löste sich ihre Entdeckung jedoch wortwörtlich in Staub auf und war bei weiteren Beobachtungen mit dem HST nicht mehr aufzufinden.

Heute ist klar: Bei dem später »cs1« (englisch: circumstellar source 1) genannten Fleck handelte es sich um eine Staubwolke aus einer Kollision – und nicht etwa um einen Exoplaneten. Im Jahr 2023 kam mit »cs2« zudem ein zweiter, noch hellerer Fleck hinzu. Ein Wiedererscheinen eines Exoplaneten konnte das Team ausschließen. »Wir beobachteten die Kollision zweier Planetesimale und die dabei freigesetzte Staubwolke, die Licht vom Stern reflektiert«, berichtet Kalas. Folgeuntersuchungen im August 2025 bestätigten, dass cs2 weiterhin sichtbar ist und mittlerweile rund 30 Prozent heller erscheint als cs1. Es sind die ersten Kollisionen größerer Objekte, die außerhalb unseres eigenen Sonnensystems entdeckt werden konnten – sie finden aber in jedem Planetensystem statt, betont Kalas.

Trümmerwolken um Fomalhaut | Im Blick des Weltraumteleskops Hubble zeigt sich der Materialring im Sternsystem Fomalhaut sowie die Staubwolken cs1 und cs2. Die gestrichelten Kreise im Ausschnitt markieren ihre Positionen. Das plötzliche Auftauchen von cs2 im Jahr 2023 weist auf die Kollision zweier massereicher Körper hin. Die früher für einen Planeten gehaltene Struktur cs1 gilt inzwischen ebenfalls als Trümmerwolke. Fomalhaut selbst ist ausgeblendet; seine Lage zeigt der weiße Stern.

Anhand der Helligkeit beider Ereignisse kommt die Gruppe zum Schluss, dass die kollidierenden Objekte mindestens 60 Kilometer groß gewesen sein müssen – etwa viermal so groß wie der Asteroid, der vor 66 Millionen Jahren die Erde traf. Damit nicht genug: Mark Wyatt von der University of Cambridge in England schätzt, dass es um Fomalhaut herum etwa 300 Millionen solcher Objekte gibt. »Das Sternsystem ist ein natürliches Labor, um zu untersuchen, wie sich Planetesimale bei Kollisionen verhalten«, erklärt Wyatt. »Damit können wir sowohl die Größe der kollidierenden Körper als auch ihre Anzahl in der Scheibe abschätzen.«

Mit seiner geringen Entfernung von der Erde und einem Alter von etwa 440 Millionen Jahren erlaubt Fomalhaut einen einzigartigen Blick in die frühe Entwicklungsphase eines Sternsystems – auch in unser eigenes. »Als unser Sonnensystem 440 Millionen Jahre alt war, krachten solche Körper ständig aufeinander«, so Kalas. Fomalhaut besitzt eine ausgedehnte Staubscheibe in einer Entfernung von rund 133 Astronomischen Einheiten – mehr als viermal so weit entfernt wie Neptun von der Sonne.

Obwohl die Verursacher der Staubwolken selbst unsichtbar bleiben, lassen sich ihre Folgeerscheinungen also genau beobachten. Über Jahrtausende hinweg glitzern sie wie funkelnde Lichter und erwecken so den Eindruck eines Exoplaneten. Die Wissenschaftler mahnen daher zur Vorsicht: Schwache Lichtpunkte, die einen jungen Stern umkreisen, können auch Staubwolken sein.

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