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Planeten-Kollisionen um jungen Stern

Erstellt von: Dr. Rainer Kayser | | Forschung und neue Erkenntnisse

60 Lichtjahre von der Erde entfernt sind möglicherweise zwei marsgroße Planeten miteinander kollidiert. Darauf deuten Beobachtungen der Gas- und Staubscheibe um den jungen Stern Beta Pictoris hin, die ein internationales Forscherteam mit ALMA, einer großen Radioteleskop-Anlage in Chile, durchgeführt hat. Die Messungen zeigen eine asymmetrische Ansammlung von Kohlenmonoxid, die sich am besten durch die Kollision von planetenähnlichen Himmelskörpern erklären lassen. Die Astronomen berichten im Fachblatt „Science“ über ihre Beobachtungen.

Mit einem Alter von 20 Millionen Jahren ist Beta Pictoris extrem jung – noch mitten drin in der Phase der Planetenentstehung. Der Stern mit der 1,75-fachen Masse unserer Sonne ist von einer ausgedehnten Scheibe aus Gas und Staub umgeben. Zahlreiche Strukturen in dieser Scheibe – Lücken und Ringe – deuten auf die Existenz mehrerer Planeten. Aber die Himmelsforscher konnten bislang erst einen aufspüren: Er besitzt etwa die achtfach Masse Jupiters und umrundet Beta Pictoris im achtfachen Abstand Erde-Sonne.

Ungewöhnlich für Gas- und Staubscheiben um junge Sterne ist ein hoher Anteil an Kohlenmonoxid, auf den die Forscher bereits 2006 durch Beobachtungen im ultravioletten Strahlungsbereich gestoßen waren. William Dent vom „Atacama Large Millimeter/submillimeter Array“ ALMA und seine Kollegen haben nun die Verteilung von Gas und Staub um Beta Pictoris genauer unter die Lupe genommen, um der Ursache für das Kohlenmonoxid auf die Spur zu kommen.

ALMA besteht aus insgesamt 66 Antennen mit sieben bis zwölf Metern Durchmesser. Das Großteleskop steht auf dem 5000 Meter hohen Chajnantor-Plateau in der Atacamawüste in den nordchilenischen Anden. Der zwischen der Infrarot-Strahlung und der traditionellen Radiostrahlung liegende Wellenlängen-Bereich von ALMA eignet sich besonders gut zur Untersuchung von Regionen, in denen Sterne und Planeten entstehen.

Die Beobachtungen von Dent und seinem Team zeigen, dass das Kohlenmonoxid extrem ungleichmäßig verteilt ist. „30 Prozent davon befinden sich in einer Verdichtung, die 85 Astronomische Einheiten vom Stern entfernt ist“, so die Forscher. Als „Astronomische Einheit“ bezeichnen Astronomen den mittleren Abstand Erde-Sonne. Das deute darauf hin, dass sich dort entweder eine größere Zahl von Kollisionen so genannter Planetesimale ereigne, mehrere hundert Kilometer großer Planetenbausteine, oder ein Zusammenstoß von zwei etwa marsgroßen Planeten stattgefunden habe. Welche dieser Möglichkeiten zutrifft, könnte eine Messung der Bewegung der Kohlenmonoxid-Wolke zeigen, so die Forscher.

Quelle: dx.doi.org/10.1126/science.1248726