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SUBARU
Spiralstruktur könnte Planeten verraten
von Stefan Deiters
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24. Oktober 2011

Auf einem neuen Bild einer Staubscheibe rund um einen sonnenähnlichen Stern, das mit Hilfe des japanischen Subaru-Teleskops gemacht wurde, ist deutlich eine Spiralstruktur zu erkennen. Diese könnte, so die Vermutung der Astronomen, auf bislang unentdeckte Planeten hindeuten, die in der Staubscheibe die junge Sonne umrunden.

SAO 206462

Die Staubscheibe um SAO 206462. Der Stern selbst wurde ausgeblendet. Bild: NAOJ/Subaru

"Detaillierte Computersimulationen haben gezeigt, dass die gravitative Anziehungskraft eines Planeten innerhalb einer Scheibe aus Gas und Staub um einen Stern das dortige Material so stören können, dass Spiralarme entstehen", erläutert die Astronomin Carol Grady von Eureka Scientific Inc., die von der amerikanischen National Science Foundation (NSF) unterstützt wird. "Jetzt sehen wir solche Strukturen das erste Mal."

Der Fund gelang den Forschern durch Beobachtung von SAO 206462, einem 456 Lichtjahre entfernten sonnenähnlichen Stern im Sternbild Wolf. Das Alter des Systems schätzen die Astronomen auf nur neun Millionen Jahre. Dessen gasreiche Staubscheibe erstreckt sich über 22 Milliarden Kilometer. "Die Überraschung ist", so Grady, "dass wir diese Phase der Planetenentstehung erwischt haben, da sie nämlich nur sehr kurz ist."

Das mit dem japanischen Subaru-Teleskop im nahen Infrarot aufgenommene Bild zeigt zwei Spiralarme am äußeren Rand der Scheibe. Theoretische Modelle lassen vermuten, dass ein einzelner, in die Staubscheibe eingebetteter Planet einen Spiralarm auf jeder Seite der Scheibe entstehen lassen könnte. Da die beiden Spiralarme in der Staubscheibe von SAO 206462 aber nach Ansicht der Forscher nicht zusammengehören, wäre es möglich, dass sie auf zwei Planeten in der Scheibe hindeuten. Die Wissenschaftler warnen allerdings, dass es auch andere Prozesse geben kann, die zur Entstehung solcher Strukturen führen und die nichts mit Planeten zu tun haben.

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"Wir haben festgestellt, dass solche Systeme ab einem Alter von einigen Millionen Jahren eine ganze Reihe von Strukturen zeigen, wie Ringe oder Lücken und jetzt eben auch Spiralstrukturen", so John Wisniewski von der University of Washington in Seattle. "Viele diese Strukturen könnten sich durch Planeten in der Scheibe erklären lassen."

Die Untersuchung von Grady ist Teil des Projekts "Strategic Exploration of Exoplanets and Disks with Subaru" (SEEDS), in dessen Rahmen junge Sterne und die sie umgebenden Staubscheiben mit dem Subaru-Teleskop auf dem Gipfel des Mauna Kea auf Hawaii im nahen Infrarot untersucht werden. Insgesamt sind daran über 100 Wissenschaftler aus 25 Institutionen beteiligt. "Diese armähnlichen Strukturen wurden immer vorhergesagt, man hat sie aber nie beobachtet", so Maria Womack, Programmdirektorin für Astronomie der NSF. "Es ist die erste Beobachtung von Spiralarmen in einer Scheibe um einen Stern und ein wichtiger Test für die Modelle über Planetenentstehung."

Das neue Bild wurde in der vergangenen Woche auf der Konferenz Signposts of Planets erstmals gezeigt, die am Goddard Space Flight Center der NASA stattfand. "Bei dem Treffen ging es um das Verstehen solcher Muster", erklärt Organisator Marc Kuchner vom Goddard Space Flight Center. "Es ist eine neue Technik zur Suche nach Planeten, die gerade erste Früchte zu tragen beginnt. Dieses Bild von SEEDS ist das perfekte Beispiel dafür, wie es funktionieren kann."

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siehe auch
VLT: Planet bei der Entstehung beobachtet? - 24. Februar 2011
Subaru: Detaillierter Blick auf protoplanetare Scheiben - 21. Februar 2011
VLT: Planeten in junger Staubscheibe? - 9. September 2008
Hubble: Die Staubscheiben von Beta Pictoris - 28. Juni 2006
Hubble: Ein Planet um Fomalhaut? - 24. Juni 2005
Extrasolare Planeten: Junge Planeten in staubigen Umlaufbahnen - 22. April 2002
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
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