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Planetenbau: Planetenbildung hängt vom Metallgehalt der Sterne ab

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Die Lebensdauer einer protoplanetaren Scheibe und ihr Metallgehalt korrelieren offenbar: enthält die Scheibe viel Metall, so existiert sie länger, glauben japanische Forscher. Womöglich bilden sich Planeten darum mit größerer Wahrscheinlichkeit um metallreiche Sterne.

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8,2-Meter-Subaru-Teleskop | Mit dem 8,2-Meter-Teleskop Subaru auf dem Mauna Kea, Hawaii, maßen Astronomen die Infrarotstrahlung von protoplanetaren Scheiben von metallarmen und metallreichen Sternen. Die Strahlung ist ein Maß für die Dichte der Scheiben.
Die Astronomen untersuchten zunächst verschiedene protoplanetare Scheiben anhand der Infrarotstrahlung: Dichtere, metallreichere Scheiben leuchten dabei intensiver, weil sie durch den Stern stärker aufgeheizt werden. Trägt man die so gemessene Dichte der Scheiben gegen das Alter der Sterne auf zeigt sich, dass sich protoplanetare Scheiben um metallarme Sterne schneller auflösen als um metallreiche.

Die Ursache der unterschiedlichen Lebensdauer sind womöglich die Photonen, mit denen der Stern seine protoplanetare Scheibe bestrahlt, vermuten die Wissenschaftler. Dabei lösen sich metallarme Scheiben schneller im Photonenbeschuss auf, während die schwereren Elemente in metallreichen Sternen die Photonen vermutlich eher zurück ins All reflektieren. Astronomen bezeichnen alle Elemente, die schwerer als Helium sind, als Metalle.

Insgesamt dürfte die kürzere Lebensdauer der metallarmen Scheiben die Wahrscheinlichkeit der Planetenbildung verringern. Und weil Sterne in der Peripherie der Milchstraße insgesamt metallärmer sind als im Zentrum, sollten sich im äußeren Teil der Galaxis vermutlich weniger Planeten finden lassen. Ebenso gilt das für Sterne der zweiten Generation, die in metallarmer Umgebung entstanden sind. Auch im frühen Universum müsste es demnach selten Planeten gegeben haben. Dies änderte sich erst, nachdem die Nukleosynthese in Sternen ausreichend Metall gebildet hatte. (bw)

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