Die eisigen Bausteine ​​eines Sonnensystems

Zwei neue Ergebnisse des heute veröffentlichten Spitzer-Weltraumteleskops der NASA helfen Astronomen dabei, besser zu verstehen, wie sich Sterne aus dicken Gas- und Staubwolken bilden und wie die Moleküle in diesen Wolken letztendlich zu Planeten werden.

Zwei Entdeckungen – die Entdeckung eines seltsam dunklen Objekts in einer vermutlich leeren Wolke und die Entdeckung eisiger planetarischer Bausteine ​​in einem System, von dem angenommen wird, dass es unserem eigenen Sonnensystem in den Kinderschuhen ähnelt – wurden heute auf der ersten Spitzer-Wissenschaft vorgestellt Konferenz in Pasadena, Kalifornien. Seit Beginn der wissenschaftlichen Beobachtungen von Spitzer vor weniger als einem Jahr haben die Infrarotfähigkeiten des Weltraumobservatoriums Hunderte von Weltraumobjekten enthüllt, die zu dunkel, kühl oder entfernt sind, um mit anderen Teleskopen gesehen zu werden.

In einer Entdeckung haben Astronomen ein schwaches, sternförmiges Objekt an den am wenigsten erwarteten Orten entdeckt – einen „sternenlosen Kern“. Sternenlose Kerne, die nach ihrem offensichtlichen Mangel an Sternen benannt sind, sind dichte Knoten aus Gas und Staub, die schließlich einzelne neugeborene Sterne bilden sollten. Mit Spitzers Infrarotaugen untersuchte ein Team von Astronomen unter der Leitung von Dr. Neal Evans von der University of Texas in Austin Dutzende dieser staubigen Kerne, um Einblicke in die Bedingungen zu erhalten, die für die Bildung von Sternen erforderlich sind.

Sternlose Kerne sind faszinierend zu studieren, weil sie uns sagen, welche Bedingungen in den Augenblicken vorliegen, bevor sich ein Stern bildet. Das Verständnis dieser Umgebung ist der Schlüssel zur Verbesserung unserer Theorien zur Sternentstehung, sagte Evans.

Aber als sie in einen Kern namens L1014 schauten, fanden sie eine Überraschung – ein warmes Leuchten, das von einem sternförmigen Objekt kam. Das Objekt trotzt allen Modellen der Sternentstehung; es ist schwächer als es für einen jungen Star zu erwarten wäre. Astronomen theoretisieren, dass das mysteriöse Objekt eine von drei Möglichkeiten ist: der jüngste „gescheiterte Stern“ oder der Braune Zwerg, der jemals entdeckt wurde; ein neugeborener Stern, der sich in einem sehr frühen Entwicklungsstadium befindet; oder etwas ganz anderes.

Dieses Objekt könnte eine andere Art der Bildung von Sternen oder Braunen Zwergen darstellen. Objekte wie dieses sind so dunkel, dass frühere Studien sie übersehen hätten. Es könnte wie eine Stealth-Version der Sternentstehung sein, sagte Evans. Das neue Objekt befindet sich 600 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cygnus.

Bei einer anderen Entdeckung haben Spitzers Infrarotaugen in den Ort geblickt, an dem Planeten geboren werden – das Zentrum einer staubigen Scheibe, die einen Säuglingsstern umgibt – und die eisigen Zutaten von Planeten und Kometen ausspioniert. Dies ist der erste endgültige Nachweis von Eis in planetenbildenden Scheiben.

Diese Scheibe ähnelt stark unserer Vorstellung, wie unser eigenes Sonnensystem aussah, als es nur ein paar hunderttausend Jahre alt war. Es hat die richtige Größe und der Zentralstern ist klein und wahrscheinlich stabil genug, um ein wasserreiches Planetensystem für Milliarden von Jahren in der Zukunft zu unterstützen, sagte Dr. Klaus Pontoppidan vom Leiden Observatory in den Niederlanden, der das Team leitete, das das Team gebildet hat diese Entdeckung.

Zuvor hatten Astronomen Eis oder eisbeschichtete Staubpartikel in den großen Kokons aus Gas und Staub gesehen, die junge Sterne umhüllen. Sie konnten dieses Eis jedoch nicht von denen im inneren planetbildenden Teil der Sternscheibe unterscheiden. Mit Spitzers hochempfindlichem Infrarotblick und einem cleveren Trick konnten Pontoppidan und seine Kollegen diese Herausforderung bewältigen.

Ihr Trick bestand darin, einen jungen Stern und seine staubige Scheibe im Morgengrauen zu sehen. Discs können aus verschiedenen Winkeln betrachtet werden, von der Seite oder am Rand, wo die Discs als dunkle Balken erscheinen, bis zum Face-On, wo die Discs durch das Licht des Zentralsterns ausgewaschen werden. Sie fanden heraus, dass sie das Eis sehen konnten, wenn sie eine Scheibe in einem Winkel von 20 Grad an einer Position beobachteten, an der der Stern im Morgengrauen wie unsere Sonne herausschaut.

"Wir haben den Sweet Spot erreicht", sagte Pontoppidan. "Unsere Modelle haben vorausgesagt, dass die Suche nach Eis in Scheiben ein Problem beim Finden eines Objekts mit genau dem richtigen Betrachtungswinkel darstellt, und Spitzer hat dieses Modell bestätigt."

In diesem System fanden Astronomen Ammoniumionen sowie Bestandteile von Wasser und Kohlendioxideis.

Die Spitzer-Wissenschaftskonferenz „Das Spitzer-Weltraumteleskop: Neue Ansichten des Kosmos“ findet im Sheraton Pasadena Hotel statt.

JPL verwaltet die Spitzer-Weltraumteleskop-Mission für die NASA-Direktion für Wissenschaftsmission in Washington, DC. Die wissenschaftlichen Operationen werden im Spitzer Science Center in Pasadena, Kalifornien, durchgeführt. JPL ist eine Abteilung von Caltech. Weitere Informationen zu Spitzer finden Sie unter www.spitzer.caltech.edu.

Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung

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