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18.09.2014 - 15:44

Erstmals Gasströme bei Planetengeburt direkt gesichtet

03.01.2013, 09:30
Erstmals Gasströme bei Planetengeburt direkt gesichtet (Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/M. Kornmesser)
Mithilfe des ALMA- Teleskops in Chile haben Astronomen jetzt erstmals direkt beobachten können, wie ausgedehnte Gasströme eine Lücke in der Materiescheibe um einen jungen Stern überwinden. Derartige Gasströme sollen laut gängiger Theorie während der Wachstumsphase von Gasplaneten entstehen und stellen ein Schlüsselstadium bei deren Geburt dar.

"Astronomen hatten berechnet, dass es solche Gasströme geben müsste, aber wir waren die ersten, die sie auch wirklich direkt beobachten konnten", erläutert Simon Casassus von der Universidad de Chile, der die Studie leitete. Er und sein Team nutzten ALMA (die Abkürzung steht für Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), um eine Scheibe aus kosmischem Gas und Staub rund um einen jungen Stern namens HD 142527, der über 450 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, näher zu untersuchen.

Dabei gelang es den Forschern, mehr Details in unmittelbarer Umgebung des Sterns zu sehen, als es mit Teleskopen dieser Art jemals zuvor möglich war. Zwar war die Lücke in der Staubscheibe bereits zuvor bekannt, die Wissenschaftler entdeckten aber diffuses Gas, das in der Lücke verblieben war, und zwei dichtere Gasströme aus dem äußeren Bereich der Scheibe, die über die Lücke in den inneren Teil fließen.

Gasplaneten im Inneren der Scheibe verborgen

"Wir gehen davon aus, dass sich im Inneren der Scheibe Gasriesen verbergen, die jeweils einen dieser Ströme verursachen. Diese Planeten wachsen, indem sie sich das Gas aus dem äußeren Teil der Scheibe einverleiben. Allerdings sind sie sehr unordentliche Esser: Ein Teil des Gases strömt an ihnen vorbei in den inneren Bereich der Scheibe um den Stern", erklärt Sebastian Perez, ein Mitglied des Astronomen- Teams.

Die Beobachtungen helfen auch bei der Beantwortung einer weiteren Frage bezüglich der Scheibe um HD 142527. Da sich der Stern selbst immer noch in der Entstehungsphase befindet und ständig Material aus dem inneren Teil der Scheibe abzieht, müsste diese sich schon längst aufgelöst haben, wenn es keinen Prozess gäbe, der ihr neues Material zuführt. Die Astronomen haben herausgefunden, dass die Rate, mit der das an den Planeten vorbeiströmende Gas in die innere Scheibe fließt, genau richtig ist, um den Verlust durch das Wachstum des Sterns zu ersetzen.

Gasströme erstmals direkt beobachtet

Erstmalig wurde auch diffuses Gas in der Lücke entdeckt. Lange haben Astronomen nach diesem Gas gesucht, aber bisher gab es nur indirekte Hinweise auf seine Existenz. "Mit ALMA können wir es nun direkt sehen", so Gerrit van der Plas, ein weiteres Mitglied des Teams von der Universidad de Chile.

Die Gasplaneten selbst konnten die Forscher noch nicht direkt beobachten. "Wir vermuten jedoch, dass sie sehr tief in den nahezu undurchsichtigen Gasströmen verborgen sind. Die Chancen, sie direkt beobachten zu können, sind daher vermutlich sehr klein", erklärte Casassus.

ALMA wird heuer fertiggestellt

Das ALMA- Teleskop (Bild 2), ein Feld miteinander verbundener Antennen, die wie ein einziges riesiges Teleskop agieren, befindet sich in etwa 5.000 Metern Höhe auf dem Chajnantor- Plateau in der Atacamawüste im Norden von Chile. Es wird nach seiner Fertigstellung (voraussichtlich im Laufe dieses Jahres) aus insgesamt 66 Antennen bestehen, die den Himmel in Millimeter- und Submillimeterwellen beobachten und so unter anderem wertvolle Informationen über die Geburt von Sternen liefern. Seinen wissenschaftlichen Betreib nahm ALMA Anfang Oktober 2011 auf, obwohl es zu diesem Zeitpunkt erst zu einem Drittel fertiggestellt war.

wed
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