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Entstehende Monde um Exoplanet: Erstmals zirkumplanetare Scheibe abgebildet

Forschern ist es erstmals gelungen, eine Staubscheibe um einen Exoplaneten in seiner Entstehung abzubilden. In der Scheibe dürften sich einmal Exomonde bilden.

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PDS 70 b mit der zirkumplanetaren Scheibe

(Bild: V. Christiaens et al./ ESO)

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Einer Gruppe von Astronomen ist es gelungen, erstmals direkt eine zirkumplanetare Scheibe abzubilden, die einen fernen Exoplaneten umhüllt. Wie die Forscher der Monash University im australischen Melbourne erklären, dürften in solch einer Staubscheibe einst die großen Monde der Gasriesen wie Jupiter entstanden sein. Die Untersuchung des in seiner Entstehung begriffenen Exoplaneten PDS 70 b soll deswegen auch dabei helfen, diese Prozesse in der Geschichte unseres Sonnensystems zu verstehen. PDS 70 b ist demnach nur wenige Millionen Jahre alt und die Existenz der zirkumplanetaren Scheibe scheine bisherige Theorien zur Planetenentstehung zu bestätigen.

Das erste Bild eines Exoplaneten in einer protoplanetaren Scheibe

(Bild: ESO/A. Müller, MPIA )

Der Stern PDS 70 ist rund 370 Lichtjahre von uns entfernt und der bei ihm entdeckte Exoplanet PDS 70 b war der erste, der in einer protoplanetaren Scheibe direkt abgebildet werden konnte. Solch eine Staubscheibe umgibt einen jungen Stern, um den sich noch kein Planetensystem gebildet hat. Sie besteht aus Material, das nach der Sternenentstehung übriggeblieben ist. Im Laufe der Zeit verdichtet es sich an ersten Stellen zu den Vorläufern von Planeten, so die Theorie, die PDS 70 b zu bestätigen scheint. Der Exoplanet ist 22 Astronomische Ein­hei­ten (AE) von seinem Stern entfernt – etwa so weit wie der Uranus von unserer Sonne. Es handelt sich um einen riesigen Gasplaneten mit mehreren Jupitermassen.

Früher Modelle hatten bereits ergeben, dass PDS 70 b von seiner eigenen Staubscheibe umgeben sein dürfte, aus der wie beim Stern PDS 70 Monde entstehen dürften. Diese Scheibe wurde nun mit den Instrumenten am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile direkt nachgewiesen. Dafür haben die Forscher nach eigenen Angaben einen Algorithmus entwickelt, der künftig auch bei anderen derart schwachen Signalen helfen könnte. Es sei irre, dass wir Planeten bei ihrer Entstehung beobachten können, meint der an der Entdeckung beteiligte Astronom Daniel Price. Die Erkenntnisse haben er und seine Kollegen in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Die beiden Exoplaneten um PDS 70 (unten PDS 70 b, rechts PDS 70 c)

(Bild: ESO and S. Haffert (Leiden Observatory))

Zusätzlich zum direkten Nachweis einer zirkumplanetaren Scheibe haben Astronomen in dem Sternsystem auch noch einen weiteren Exoplaneten entdeckt, ebenfalls in der protoplanetaren Scheibe. Es handelt sich dabei erst um die zweite direkte Aufnahme eines fernen Sternsystems mit mehreren Planeten, erklären die Forscher um Sebastiaan Haffert von der Universität Leiden. PDS 70 c ist demnach ungefähr so weit von seinem Stern entfernt wie Neptun von der Sonne. Seine Masse ist kleiner als die von PDS 70 b, aber immer noch deutlich größer als die des Jupiters. Für einen Orbit braucht er fast genau doppelt so lang wie PDS 70 b. (mho)