Spitzer und Hubble untersuchen Protoplanetare Scheiben

13.12.2004 - Zwei von NASA's Great Observatories, das Spitzer Weltraumteleskop und das Hubble Weltraumteleskop, liefern Astronomen einen beispiellosen Blick auf entstehende Sonnensysteme mit sonnenähnlichen Sternen.

Spitzer hat zum ersten Mal eine voll entwickelte Staubscheibe um einen sonnenähnlichen Stern entdeckt, der auch Planeten besitzt. Das Hubble Weltraumteleskop hat hingegen das detailreichste Bild von einer hellen protoplanetaren Scheibe eines jüngeren Sterns eingefangen. Die Entdeckungen liefern einen Schnappschuss des Prozesses, aus dem auch unser eigenes Sonnensystem hervorgegangen ist. Von seinem staubigen, chaotischen Anfang bis zu seinem heutigen Status.

"Junge Sterne besitzen riesige Reservoire an Materialien für die Entstehung von Planeten, wohingegen ältere Sonnensysteme lediglich Relikte aus dieser Zeit besitzen. Hubble sah nun das Reservoire und Spitzer die Relikte" so Dr. Charles Beichman vom Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Der junge Stern, der vom Hubble beobachtet wurde, ist lediglich 50 Millionen bis 250 Millionen Jahre alt und damit, theoretische zumindest, in der Lage Gasplaneten zu beherbergen oder aber erdähnliche felsige Planeten, die gerade entstehen. Sechs ältere Sterne, die von Spitzer untersucht wurden, sind durchschnittlich 4 Milliarden Jahre alt und damit fast so alt wie unsere Sonne. Bei ihnen wissen wir, dass sie Gasplaneten besitzen, ob sie allerdings auch kleinere erdähnliche Planeten beherbergen, lässt sich mir den gegenwärtigen Entdeckungsmethoden nicht feststellen. Vor diesen Entdeckungen wurden nur wenige sonnenähnliche Sterne mit diesen "Trümmerscheiben" beobachtet, da sie wesentlich dunkler als massereiche Sterne sind.

"Die neuen Hubble Bilder geben uns den bislang besten Blick von Staubscheiben um einen Stern von der Masse der Sonne" sagt Dr. David Ardila von der Johns Hopkins University.

Trümmerscheiben um ältere Sterne mit derselben Größe und dem selben Alter unserer Sonne, inklusive derer die Planeten besitzen, sind schwerer zu entdecken. Diese Scheiben sind 10 bis 100 dunkler als bei einer jungen Sonne. Doch dank Spitzers extrem sensibler Infrarotsensoren ist man nun in der Lage auch sie zu lokalisieren.

Felsige Planeten, wie auch unser Heimatplanet, entstehen in großen Staubwolken durch Kollisionen der einzelnen Partikel und gewinnen so an Größe. Nach dieser Planetenentstehungsphase bleiben lediglich Relikte wie in unserem Sonnensystem der Kuiper Gürtel oder der Asteroiden Gürtel übrig.

Die Trümmerscheibe, die vom Hubble untersucht wurde, umkreist den sonnenähnlichen Stern HD 107146 und ist etwa 88 Lichtjahre entfernt. John Krist, ein Astronom am JPL, benutzte ebenfalls das Hubble und entdeckte eine protoplanetare Scheibe um den kleineren Roten Zwerg AU Microscopii, 32 Lichtjahre entfernt und nur 12 Millionen Jahre alt. Die Hubble Bilder enthüllen eine Kluft in der Scheibe, wo sich vielleicht schon Planeten gebildet haben und den Staub aufbrauchten. Eine ähnliche Kluft besitzt auch HD 107146.

Insgesamt wurden mit dem Spitzer Weltraumteleskop 26 sonnenähnliche Sterne mit bekannten Planeten untersucht und bei sechs von ihnen fand man einen Trümmergürtel wie dem Kuiper Gürtel. Alle Sterne befinden sich 50- 160 Lichtjahre entfernt.