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Sternensysteme: Kuiper-Gürtel um Nachbar-Sterne fotografiert

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Mit dem Hubble-Telekop gelang es erstmals, unserem Kuiper-Gürtel ähnliche Materiewolken um Nachbar-Sterne scharf abzulichten. Die etwa 60 Lichtjahre entfernten Systeme ähneln unserem Sonnensystem stärker, als zuvor untersuchte mit ähnlichen Staubwolken, so die Forscher. Sie hoffen mit ihren Untersuchungen mehr über den noch wenig erforschten Kuiper-Gürtel unserer Sonne herausfinden zu können – eine jenseits der Neptunbahn liegende Region mit vielen kleineren und größeren Eis-Staub-Brocken, zu denen auch der Planet Pluto gehört.

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Zirkumstellare Staubscheibe um HD 139664 | Dieses Falschfarbfoto nahm die Advanced Camera for Surveys des Hubble-Weltraumteleskpes im September 2004 auf. Zu erkennen ist die zirkumstellare Partikelwolke um den Stern HD 139664, einen rund 300 Millionen Jahre alten, etwas mehr als sonnengroßen Stern der F-Klasse. Unsere Sonne ist ebenfalls von einer ähnlichen Wolke umgeben – dem Kuiper-Gürtel aus Klein- und Kleinstpartikelen aus Staub und Eis. Er endet irgendwo in vielleicht 50 Astronomischen Einheiten Abstand von der Sonne (eine AE entspricht der Entfernung Sonne-Erde). Wo genau, ist allerdings von der Erde aus nicht zu erkennen.
Schon zuvor waren sieben ähnliche Wolken bekannt, alle aber umgaben Sterne jugendlichen Alters unter 200 Millionen Jahren, bei denen sich noch keine Planeten aus dem umgebenden Staub hatten bilden können. Die nun gefundenen, sonnenähnlicheren und nahen Systeme – ein gut sonnengroßer F-Stern von 300-Millionen Jahren und ein eine Milliarde Jahre alter, etwas kleinerer K-Stern – sind die bislang einzigen, bei denen im sichtbaren Wellenlängenbereich leuchtende, weit vom Zentralstern entfernte Materiewolken auch räumlich zu erkennen sind. Eine scharfe Begrenzung zum Zentrum hin deutet in beiden Fällen auf einen nicht sichtbaren, weiter innen kreisenden Sternenbegleiter, dessen Passagen die Partikel zum Zentrum hin abräumt.

Den Forscher um Paul Kalas von der Universität von Kalifornien in Berkeley gelangen die Funde mit der Advanced Camera for Surveys von Hubble, die das überstrahlende Licht der Zentralsterne von jenem unterscheiden kann, welches die Staubwolken reflektieren. Anderen Instrumenten verriet sich Staub um Sterne zwar durch reflektierte Hitze im Infrarotbereich, die Gestalt der Wolke konnte aber nicht abgeleitet werden.

Nun zeigte sich, das Kuiper-Gürtel offenbar in zwei verschiedenen Formen vorkommen: einer schmalen oder einer viel breiteren, weit nach außen ausgreifenden Materiewolke. Zu welcher Variante unser eigener Kuiper-Gürtel gehört, sei derzeit kaum zu entscheiden, so Kalas – von der Erde aus ist schwer zu erkennen, ob Staub auch noch in mehr als 50 Astronomischen Einheiten Entfernung vorkommt.

Die gerade gestartete Nasa-Sonde New Horizons soll nach ihrem Rendezvous mit Pluto weiter in den sonneneigenen Kuiper-Gürtel vordringen. Auch wenn die Mission planmäßig verläuft, sind von ihr Ergebnisse aber erst ab den Jahren 2016 bis 2020 zu erwarten.

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