Teleskop ALMA zeigt Staubring um Stern Fomalhaut

Obwohl sich ALMA (die Abkürzung steht für Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), das auf dem 5.000 Meter hoch gelegenen Chajnantor-Plateau errichtet wird, noch im Bau befindet, ist es bereits das leistungsfähigste Teleskop seiner Art. Die Astronomen beobachteten das Fomalhaut-System im September und Oktober 2011, und damit zu einer Zeit, als erst ein Viertel der vorgesehenen 66 Parabol-Antennen (Bilder 3 bis 6) von ALMA verfügbar waren.

Zwei Planeten halten Staubteilchen
Der innere und äußere Rand des Ringes sind scharf begrenzt. Die Forscher gehen deshalb davon aus, dass es die Schwerkraft zweier Planeten ist, die die Staubteilchen in der Scheibe hält. Den neuen Daten nach ist der Ring riesig: Vom inneren bis zum äußeren Rand misst er etwa das 16-Fache des Abstandes zwischen Erde und Sonne. Außerdem ist er vom Stern Fomalhaut 140 Mal so weit entfernt wie unsere Erde von der Sonne. Die beiden Planeten hingegen sind den Forschern zufolge überraschend klein.

"Aufgrund ihrer geringen Größe und ihres großen Abstands zum Stern sind die beiden Planeten in der Nähe des Rings die kältesten Planeten, die man bisher in der Umlaufbahn um einen normalen Stern gefunden hat", sagt der Leiter der Studie, Aaron Boley von der Universität Florida.

Auch der Planet Uranus hat einen Staubkorn-Ring. Hier halten die beiden Monde Cordelia und Ophelia den Ring zusammen. Die neuen Aufnahmen helfen den Forschern zufolge, Entstehung, Entwicklung und Aufbau des nahe gelegenen Planetensystems besser zu verstehen. ALMA hat bislang allerdings nur einen Teil des Rings beobachten können.

Miteinander verbundene Antennen
ALMA besteht aus einem Feld miteinander verbundener Antennen, die wie ein einziges riesiges Teleskop agieren, welches für viel längere Wellenlängen empfindlich ist als die des sichtbaren Lichtes. Die von ALMA aufgenommenen Bilder unterscheiden sich daher deutlich von den gewohnten Aufnahmen anderer Teleskope. Weil die Atacama-Wüste eines der trockensten Gebiete der Erde ist, finden die Forscher den Angaben zufolge unübertroffene Beobachtungsbedingungen vor, da das Licht ungehindert auf die Antennen trifft.

Beobachtung extrem kalter Objekte möglich
ALMA beobachtet mithilfe der Antennen das Universum bei Wellenlängen im Millimeter- und Submillimeterbereich, was etwa der tausendfachen Wellenlänge des sichtbaren Lichtes entspricht. Die Astronomen können auf diese Weise sowohl extrem kalte Objekte - wie beispielsweise die dichten Wolken von interstellarem Gas und Staub, in denen sich neue Sterne bilden - als auch sehr weit entfernte Objekte im frühen Universum erforschen.

Das Projekt wird gemeinsam von Europa, Nordamerika und Ostasien in Zusammenarbeit mit Chile getragen. Das Verbundteleskop wird voraussichtlich in etwa zwei Jahren fertiggestellt sein.

Bild 1 zeigt den Staubring um den hellen Stern Fomalhaut, wie er mit ALMA beobachtet wurde. In Blau ist eine frühere Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble unterlegt.