Astronomen sehen Wirbelwind um möglicherweise gerade entstehenden Exoplaneten

 -  MPI für Radioastronomie
Schematischer Anblick des Wirbels um einen möglicherweise gerade entstehenden Exoplaneten um den Stern HD 163296. Der helle gelbliche Bereich oben rechts zeigt ein Gebiet mit warmem Staub und Granulat mit hoher Wahrscheinlichkeit für die Bildung eines neuen Planeten. Bildnachweis: J. Varga et al.

MATISSE-Beobachtungen der asymmetrischen inneren Scheibe um den Stern HD 163296.

Ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von Forschern aus den Niederlanden und mit Beteiligung von Wissenschaftlern des Bonner Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) hat einen Wirbelwind von Staub in einer Umlaufbahn um einen jungen Stern entdeckt. Es wäre möglich, dass sich in diesem Material gerade ein neuer Planet bildet. Dem Wissenschaftlerteam gelang die Entdeckung im Rahmen der speziellen Beobachtungszeit mit einem neuen Instrument, die den Entwicklern und Erbauern als Belohnung für ihre Arbeit zur Verfügung gestellt wird.

Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Ein möglicherweise gerade entstehender extrasolarer Planet bzw. Exoplanet umkreist den Stern HD 163296 auf einer engen Umlaufbahn. HD 163296 ist ein von Astronomen regelmäßig erforschter junger Stern in Richtung des Sternbilds Schütze (Sagittarius) in ca. 330 Lichtjahren Entfernung. Bereits in früheren Untersuchungen haben Forscher Anzeichen für die Entstehung von drei großen Exoplaneten in ausgedehnten Umlaufbahnen um diesen Stern gefunden. Nun könnte eventuell ein vierter Planet wesentlich näher an dem Stern selbst hinzugefügt werden.

Das Forscherteam unter der Leitung von Jozsef Varga von der Universität Leiden in den Niederlanden untersuchte den Stern in fünf Nächten im März und Juni 2019. Sie richteten ihr Teleskop auf den inneren Teil der Staub- und Partikelscheibe um den Stern. Die Astronomen fanden einen Ring von warmem feinem Staub in einer Entfernung vom Stern, die der Entfernung des innersten Planeten Merkur von der Sonne entspricht. Das auffälligste dabei war, dass ein Teil des Rings viel heller d.h. heißer als der Rest erscheint. Dieser heiße Bereich scheint den Stern in ca. einem Monat zu umkreisen.

Die Forscher vermuten, dass der heiße Bereich einen Wirbel in der Scheibe um den Stern darstellt, aus dem sich ein neuer Planet bilden könnte. Diese Annahme können sie durch den Vergleich mit numerischen Simulationen unterstützen. Während im Rest der Scheibe Staub und Granulat zusammenklumpen, stellt sich das Material in dem Wirbel als feiner Staub dar. Dieser feine Staub wird in dem heißen Fleck sichtbar.

Den Astronomen gelang ihre Entdeckung mithilfe des neuen MATISSE-Instruments. Dieses Instrument kombiniert und analysiert das Licht von vier Einzelteleskopen des Very Large Telescopes (VLT) der europäischen Südsternwarte auf dem Cerro Paranal im nördlichen Chile. Durch die Kombination wird ein virtuelles Teleskop mit einem Durchmesser von 200 Metern erreicht. Das MATISSE-Instrument wurde speziell für die Analyse von infraroter Strahlung konzipiert. Diese Strahlung entsteht, wenn ein kosmisches Objekt wie z.B. ein Planet oder eine Staubscheibe Wärme abstrahlt. Das Instrument muss gekühlt werden, um zu verhindern, dass es selbst infrarote Strahlung aussendet.

„Dieses erste wissenschaftliche Ergebnis markiert den Startpunkt weiterer Forschung für unser Team. Eines der Ziele ist die Untersuchung weiterer Sterne mit Staubscheiben und speziell diejenigen, in denen erdähnliche Planeten entstehen können“, schließt Gerd Weigelt vom MPIfR in Bonn, der eine langjährige Beteiligung bei der Entwicklung von MATISSE als Leiter der Forschergruppe Infrarot-Interferometrie am Institut angeführt hat.

 

Weitere Informationen und Quelle unter: https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressemeldungen/2021/1

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