Mit dem Weltraumteleskop Hubble der NASA und der ESA ist es Astronomen gelungen, die größte bekannte protoplanetare Scheibe um einen jungen Stern im sichtbaren und nahen Infrarotlicht zu beobachten. Die rotierende Wolke aus Staub und Gas mit der Bezeichnung IRAS 23 077+6707 erstreckt sich über fast 650 Milliarden Kilometer oder rund 4300 Astronomische Einheiten – etwa 40-mal der Durchmesser unseres Sonnensystems bis zur äußeren Grenze des Kuipergürtels. Die neuen Aufnahmen hat ein Team um Kristina Monsch des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kürzlich in der Fachzeitschrift »The Astrophysical Journal« veröffentlicht.

IRAS 23 077+6707 liegt rund 1000 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Kepheus-Sternentstehungsregion im nördlichen Sternbild Kepheus. In den Aufnahmen von Hubble erscheint die Scheibe von der Kante aus, der Sichtwinkel beträgt ungefähr 80 Grad. Eine dunkle Staubspur zieht sich durch die Mitte der Scheibe, flankiert von zwei durch gestreutes Sternenlicht erhellten Schichten aus Gas. Sie verdeckt den heißen jungen und massereichen Stern im Zentrum, bei dem es sich auch um ein Sternpaar handeln könnte. Die außergewöhnliche Erscheinung brachte dem System den Spitznamen »Draculas Chivito« ein – eine Anspielung auf die Heimatländer der Entdecker des Systems und das uruguayische Nationalgericht, ein reichhaltiges Sandwich. 

Besonders auffällig ist die ausgeprägte Asymmetrie: Auf der nördlichen (oberen) Seite der Scheibe ragen feine Materiefäden, sogenannte Filamente, rund 460 Milliarden Kilometer lang über und unter der Hauptebene der Scheibe hinaus. Im Süden (unten) dagegen ist eine scharfe Kante ohne Filamente im optischen Bereich des Spektrums zu erkennen.

Auf der östlichen (linken) Seite der Scheibe zeigen sich feine Strukturen, die das Team als ein- oder ausströmendes Material aus Gas und Staub deutet. Feine faserartige Strukturen auf der helleren Westseite (rechts) geben Hinweise auf eine turbulente Atmosphäre in der Scheibe. Dynamische Prozesse und Wechselwirkungen mit der Umgebung scheinen sie aktiv zu formen. Die westliche Seite erscheint zudem deutlich heller als die östliche. Das ist allerdings primär auf den steilen Sichtwinkel zurückzuführen.

IRAS 23 077+6707 wird als ein weiterentwickeltes Objekt vom Typ Herbig-Ae/Be klassifiziert – der junge, sich noch bildende Stern im Zenrum hat vermutlich einige wenige Sonnenmassen und ein Alter von unter zehn Millionen Jahren. Seine protoplanetare Scheibe beherbergt etwa die 10- bis 30-fache Masse von Jupiter: mehr als genug Material für die Entstehung massereicher Planeten.

Trotz der detaillierten Hubble-Aufnahmen bleiben zentrale Fragen offen, da zwischen optischen, infraroten und Radiobeobachtungen eine wichtige Datenlücke besteht. Künftige Messungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) und dem Next Generation Very Large Array (ngVLA) im Infrarot- beziehungsweise Radiobereich sollen diese schließen und neue Einblicke in die Planetenentstehung liefern.