Herkunft unklar

Rätselhafte Gaswolke bei jungem Stern entdeckt

(Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) and NASA's Goddard Space Flight Center)

In einer Staubscheibe um das System des nahegelegenen Sterns Beta Pictoris haben Forscher mithilfe von ALMA, dem größten Radioteleskop der Welt, eine rätselhafte, extrem dichte Gaswolke entdeckt. Vermutlich sind häufige Zusammenstöße zwischen kleinen eishaltigen Objekten wie Kometen für ihre Existenz verantwortlich.

Der Stern Beta Pictoris, der mit bloßem Auge am Südhimmel sichtbar ist, war einer der ersten mit einer großen Scheibe aus Staubtrümmern, den Astronomen gefunden haben. Er wird als archetypisches junges Planetensystem gepriesen, von dem man weiß, dass es einen Planeten beherbergt, der sich auf einer Umlaufbahn in 1,2 Milliarden Kilometern Entfernung von seinem Zentralgestirn bewegt.

Jüngste Beobachtungen mit ALMA (die Abkürzung steht für Atacama Large Millimeter/submillimeter Array; kleines Bild) im Norden Chiles, das aus 66 hochpräzisen Antennen besteht, haben nun gezeigt, dass die Scheibe von Kohlenmonoxid-Gas durchsetzt ist. Für die Forscher ein Hinweis darauf, dass das Planetensystem Beta Pictoris irgendwann ein gutes Habitat für Leben sein könnte, denn der Kometenbeschuss, den seine Planeten gerade durchleben, versorgt sie vermutlich mit dem Wasser, das Leben erst möglich macht.

Einige der Teleskope von ALMA

(Bild: ESO)

Ursprung des Gases für Forscher noch unklar
Kohlenmonoxid (CO) wird allerdings leicht und schnell von der Strahlung des Sterns gespalten – an der Stelle (im Bild rechts oben), an der es in der Scheibe von Beta Pictoris beobachtet wird, kann es aber nur etwa 100 Jahre lang existieren. Es in der 20 Millionen Jahre alten Scheibe von Beta Pictoris zu finden, war daher für die Wissenschaftler völlig überraschend. Es stellt sich also die Frage, wo es herkommt und warum es immer noch dort ist.

"Sofern wir Beta Pictoris nicht gerade in einer besonders ungewöhnlichen Phase beobachten, muss das CO kontinuierlich aufgefüllt werden", sagt Bill Dent, ESO-Astronom am Joint ALMA Office in Santiago de Chile. "Die häufigsten Quellen für Kohlenstoffmonoxid in einem jungen Sonnensystem sind Zusammenstöße zwischen eishaltigen Objekten, die von Kometen bis hin zu größeren, planetenartigen Objekten reichen."

"Um die beobachtete Menge an Kohlenstoffmonoxid zu erhalten, müsste die Kollisionsrate aber erstaunlich hoch sein – eine große Kometenkollision alle fünf Minuten", erläutert NASA-Astronom Aki Roberge vom Goddard Research Center in Greenbelt in den USA. "Um diese Kollisionsrate aufrechtzuerhalten, müsste es ein sehr dichter, massereicher Kometenschwarm sein."

Kohlenmonoxid in dichter Wolke konzentriert
Die mithilfe von ALMA erhobenen Daten, hatten für die Forscher aber noch eine weitere Überraschung parat: Sie zeigen, dass das Gas in einem einzigen kompakten, dichten Wolke konzentriert ist, die sich 13 Milliarden Kilometer vom Stern entfernt befindet. Warum sich das Gas so weit entfernt vom Stern befindet, bleibt vorerst ein Rätsel.

"Diese Konzentration (des Gases, Anm.) ist ein wichtiger Hinweis auf die Vorgänge in den Außenbereichen dieses jungen Planetensystems", sagt Mark Wyatt von der University of Cambridge in Großbritannien. Seine Erklärung: "Entweder werden die Kometenkollisionen durch die gravitative Anziehung eines noch nicht sichtbaren Planeten mit einer saturnähnlichen Masse auf eine kleine Region konzentriert oder das, was wir sehen, ist der Überrest einer einzigen katastrophalen Kollision zweier marsähnlicher Eisplaneten."