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News: Planet und Staubscheibe im Doppelpack

Ein Sternensytem, das neben einem Planeten auch noch eine Staubscheibe hat, lässt die Herzen von Astronomen höher schlagen. Denn daran können sie untersuchen, wie sich der Himmelskörper auf die Prozesse in der Staubscheibe auswirkt. Am südlichen Firmament haben Forscher nun ein weiteres derartiges Studienobjekt entdeckt.
Für Astronomen hat Staub eine ganz besondere Bedeutung. Er ist so eine Art Geschichtsbuch, denn er erzählt ihnen vieles über die Bedingungen, unter denen sich Planeten in einem Sternensystem formen. Allerdings ist noch recht wenig darüber bekannt, wie sich bereits vorhandene Riesenplaneten auf die weitere Planetenbildung auswirken oder ob bestimmte Strukturen in Staubscheiben auf das Vorhandensein eines Planetensystems schließen lassen.

Nun sind extrasolare Sternensysteme mit Staubscheiben nicht ungewöhnlich, und auch die Meldung, dass ein weiterer Planet außerhalb unseres Sonnensystems gefunden wurde, weckt keine Begeisterungsstürme mehr. Besitzt ein Sternensystem aber beides auf, dann horchen Astronomen – denn dafür gibt es bisher nur wenige Beispiele. Nummer vier in der Liste ist nun jota Horologii im Sternbild Horologium (Pendeluhr) am südlichen Himmel, der etwa 56 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Im Juli 1999 hatten Forscher am La Silla Observatory festgestellt, dass der Stern von einem Riesenplaneten umkreist wird, der mindestens doppelt so schwer ist wie Jupiter. Es war damals der erste Planet, der eine erdähnliche Umlaufbahn aufwies.

Mit ADONIS (Adaptive Optics Near Infrared System) machten sich Sebastian Els vom Institut für Theoretische Astrophysik der Universität Heidelberg und seine Kollegen nun auf die Suche nach einer Staubscheibe. Dafür nutzten sie den Effekt, dass der Staub das Sternenlicht streut. Da der Stern das gestreute Licht aber überstrahlt, mussten sie dem Detektor eine so genannte koronographische Maske vorschalten, die das Sternenlicht blockiert. Der Durchmesser der Maske ist dabei immer ein Kompromiss zwischen dem Wunsch, möglichst nahe an das Zentrum zu gelangen, und der damit schnell zunehmenden Strahlung des Sterns. Im Falle von jota Horologii setzten die Forscher eine Maske mit einem Durchmesser von einer Bogensekunde ein, wodurch sie alles aufnehmen konnten, was mehr als 2550 Millionen Kilometern vom Stern entfernt war. Die so gewonnenen Daten verglichen sie mit den Aufzeichnungen eines Sterns, der definitiv keine Staubscheibe besitzt.

Auf den resultierenden Aufnahmen zeigt sich eine leicht längliche Struktur um das Zentrum. Der Planet ist nicht zu sehen, da er den Stern in nur 150 Millionen Kilometer Entfernung umkreist und damit von der Maske verborgen ist. Außerdem ist seine Strahlung deutlich geringer als die der Staubscheibe. Diese ist recht ausgedehnt, denn sie lässt sich noch in 10 Milliarden Kilometern Ferne nachweisen – das ist mehr als der doppelte Abstand zwischen Neptun und Sonne. Sie scheint in Nordost-Südwest-Richtung zu verlaufen und ist um etwa 42 Grad zur Ekliptik geneigt. Mit weiteren Beobachtungen wollen die Wissenschaftler nun die Temperatur, Größe und chemische Zusammensetzung der Staubkörnchen klären.

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