Erstmalige Ansichten von Geburten im Sonnensystem

Kreuzen Sie einen atemberaubenden Erfolg für die HiCIAO-Planetenjägerkamera auf dem Subaru-Teleskop in Hawaii an: Sie hat dieses beispiellose Bild einer Sternscheibe aufgenommen, deren Größe unserem eigenen Sonnensystem ähnelt und die Ringe und Lücken aufweist, die mit der Bildung von Riesenplaneten verbunden sind .

Das Hauptbild zeigt einen hellen Streulichtbogen in Weiß von der protoplanetaren Scheibe um den jungen Stern LkCa 15. LkCa 15 befindet sich in der Bildmitte und ist verdunkelt. Die scharfe Innenkante des Bogens zeichnet den Umriss einer großen Lücke in der Scheibe nach. Die Lücke ist entschieden schief – sie ist auf der linken Seite deutlich breiter – und wurde höchstwahrscheinlich von einem oder mehreren neugeborenen Planeten, die den Stern umkreisen, aus der Scheibe herausgeschnitten.

Die Scheibenlücke ist groß genug, um die Umlaufbahnen aller Planeten in unserem eigenen Sonnensystem aufzunehmen. "Wir haben die Planeten selbst noch nicht entdeckt", sagte Christian Thalmann, der die LkCa 15-Studie leitete, während er Mitarbeiter des Max-Planck-Instituts für Astronomie war. "Aber das könnte sich bald ändern."

LkCa 15, einige Millionen Jahre alt, befindet sich in der etwa 450 Lichtjahre entfernten Stierkonstellation.

Die Beobachtungen sind Teil einer systematischen Umfrage namens SEEDS oder der strategischen Erforschung von Exoplaneten und Scheiben mit dem Subaru-Projekt mit dem Ziel, mit HiCIAO, einer hochmodernen kontrastreichen Kamera, nach Planeten und Scheiben um junge Sterne zu suchen speziell für diesen Zweck entwickelt. Der leitende Ermittler des Projekts ist Motohide Tamura vom Nationalen Astronomischen Observatorium Japans, aber es handelt sich um eine Zusammenarbeit mit internationaler Beteiligung. Ihre erste bedeutende Entdeckung – ein Exoplanetenkandidat um einen sonnenähnlichen Stern – wurde im Dezember angekündigt.

Neben LkCa 15 haben die Forscher auch scharfe Bilder der protoplanetaren Scheibe um den sehr jungen Stern AB Aur im Sternbild Auriga, dem „Charioteer“, aufgenommen. Der leitende Forscher Jun Hashimoto vom National Observatory of Japan und sein Team berichten über verschachtelte Materialringe, die in Bezug auf die Äquatorebene der Scheibe geneigt sind und deren Material faszinierenderweise nicht symmetrisch um den Stern verteilt ist – unregelmäßige Merkmale, die auf die Anwesenheit von mindestens einem sehr massiven Planeten.

Die Forscher weisen darauf hin, dass kein anderes Teleskop, ob am Boden oder im Weltraum, jemals so nahe an einen Zentralstern eingedrungen ist und die Details seiner Scheibe zeigt.

Planetensysteme wie unser eigenes haben einen bescheidenen Ursprung als bloße Nebenprodukte der Sternentstehung. Die Schwerkraft eines neugeborenen Sterns sammelt Restgas und Staub in einer dichten, abgeflachten Materiescheibe, die den Stern umkreist. Klumpen in der Scheibe fegen immer mehr Material auf, bis ihre eigene Schwerkraft stark genug wird, um sie zu den dichten Körpern zu komprimieren, die wir als Planeten kennen.

Quellen: Max-Planck-Institut für Astronomie, Nationales Observatorium Japans.

Links zu den veröffentlichten Ergebnissen:

Thalmann, C. et al.,Abbildung einer Übergangsscheibenlücke in reflektiertem Licht: Hinweise auf die Planetenbildung um das junge Solaranalogon LkCa 15 in Astrophysical Journal Letters 718, p. L87-L91

Hashimoto, J. et al., Wurde im Januar 2011 zur Veröffentlichung in Astrophysical Journal Letters angenommen.

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