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Planetenentstehung: Fomalhaut – ein Dreifachstern mit zwei Staubscheiben

Die beiden Staubscheiben im Fomalhaut-System

Das Sternbild Südlicher Fisch (lateinisch: Piscis Austrinus) wird vom 1 mag hellen Stern Fomalhaut dominiert. Erst kürzlich fanden Astronomen heraus, dass das Fomalhaut-System aus drei Sternen besteht. Nun stellte ein Forscherteam um Grant M. Kennedy von der britischen University of Cambridge fest, dass der masseärmste Stern, Fomalhaut C, ebenso wie der Hauptstern Fomalhaut A, von einer dichten Scheibe aus Staub, Gas und größeren Objekten ähnlich Kometen umgeben ist. Schon im Jahr 1983 wies der Infrarotsatellit IRAS einen Überschuss an infraroter Strahlung beim Hauptstern Fomalhaut A nach, der auf Staub im nahen Umfeld des Sterns hinwies. Später gelang es unter anderem mit dem Weltraumteleskop Hubble, einen weit ausgedehnten Staubring um Fomalhaut A direkt abzubilden.

Die beiden Staubscheiben im Fomalhaut-System
Die beiden Staubscheiben im Fomalhaut-System | Der Stern Fomalhaut ist der Hauptstern des Sternbilds Südlicher Fisch oder lateinisch: Piscis Austrinus. Fomalhaut wird von zwei masseärmeren Sternen umrundet, die hier unter anderem als Fomalhaut B und C bezeichnet werden. Sowohl Fomalhaut A als auch C sind von Staubscheiben umgeben. Der untere Inset zeigt die Staubscheibe um Fomalhaut A in einer Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble, der obere ein Bild von Fomalhaut C, das vom Infrarotsatelliten Herschel aufgenommen wurde. Fomalhaut A und C trennen derzeit rund 2,5 Lichtjahre.

Erst im Oktober 2013 hatten Astronomen um Eric E. Mamajek festgestellt, dass der Stern LP 876-10 Fomalhaut A umrundet, daraufhin erhielt der Begleiter die Bezeichnung Fomalhaut C. Er befindet sich in einem Abstand von 2,5 Lichtjahren zum Hauptstern, ist ein Roter Zwerg vom Spektraltyp M4 und weist etwa 20 Prozent der Sonnenmasse auf. Der zweite Begleiter, Fomalhaut B, ist ein Stern des Spektraltyps K5 und ist derzeit rund 0,9 Lichtjahre vom Hauptstern entfernt. Bei ihm gibt es keine Hinweise auf eine Staubscheibe.

Die Forscher um Kennedy verwendeten Daten des europäischen Weltraumteleskops Herschel aus dem Jahr 2011 und stellten fest, dass auch Fomalhaut C mehr infrarote Strahlung abgibt, als es einem Stern seines Spektraltyps zusteht. Sie folgern daraus, dass Fomalhaut C wie sein großer Bruder von einer dichten Scheibe aus Staub und größeren Objekten umgeben ist. Allerdings konnte Herschel die Staubscheibe nicht räumlich auflösen. Die Temperatur des Staubs liegt bei 24 Kelvin oder –250 Grad Celsius, und die Messdaten weisen auf einen Scheibendurchmesser von rund 20 Astronomischen Einheiten hin. Dies entspricht etwa der Größe der Umlaufbahn des Planeten Uranus.

Dreifach-Sternsysteme mit mehr als einer Staubscheibe um eine der Komponenten sind extrem selten, das einzige weitere bekannte Beispiel ist das System HD 223352 im südlichen Sternbild Bildhauer. Interessanterweise liegen die Staubscheiben um Fomalhaut A und C in der gleichen Ebene, ein Hinweis auf einen gemeinsamen Ursprung der beiden Sterne. Zudem sind beide Staubscheiben nicht exakt kreisförmig um ihre Zentralgestirne angeordnet, sondern sind jeweils leicht exzentrisch. Die Forscher um Kennedy vermuten, dass dies durch enge Passagen von Fomalhaut C am Hauptstern verursacht wurde, wodurch Gezeitenkräfte auf beide Scheiben einwirkten. In den nächsten Jahren will das Forscherteam die Umlaufbahn von Fomalhaut C wesentlich genauer bestimmen, um Rückschlüsse auf die Entwicklung der Staubscheiben ziehen zu können.

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