Kometenkollisionen um Fomalhaut
von Stefan Deiters astronews.com
11. April 2012
Astronomen haben mit Hilfe des ESA-Weltraumteleskops
Herschel den Staubgürtel um den nahegelegenen Stern Fomalhaut untersucht.
Der Staub dürfte nach Ansicht der Forscher durch regelmäßige Kollisionen
entstehen, bei denen jeden Tag unzählige Kometen pulverisiert werden. Die junge
Sonne wird auch von einem Planeten umrundet.
Herschels Blick auf Fomalhaut und die
Staubscheibe um den jungen Stern.
Bild: ESA / Herschel / PACS / Bram Acke,
KU Löwen |
Fomalhaut ist ein nur wenige Hundert Millionen Jahre alter Stern mit etwa der
doppelten Masse unserer Sonne und etwa 25 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der
Staubring um den Stern wurde bereits in den 1980er Jahren mit Hilfe des
Infrarot-Satelliten IRAS entdeckt. Das europäische Weltraumteleskop Herschel
gewährte den Astronomen nun einen deutlich detaillierteren Blick auf den
Staubring um die junge Sonne.
Das Team um Bram Acke von der Universität in der belgischen Stadt Löwen
konnte mit Hilfe der Herschel-Daten feststellen, dass der Staub in dem
Ring um Fomalhaut Temperaturen zwischen minus 230 und minus 170 Grad Celsius
haben muss. Da sich der Stern nicht exakt im Zentrum des Staubrings, sondern
näher an dessen südlicher Seite befindet, ist der südliche Teil des Rings etwas
wärmer und heller als der nördliche Teil. Dass der Ring asymmetrisch und so eng
begrenzt ist, führen die Astronomen auf einen Planeten zurück, der um Fomalhaut
kreist und der 2008 auch mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble
fotografiert wurde (astronews.com berichtete).
Die Herschel-Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Staub in dem
Gürtel aus nur wenigen Mikrometer großen Partikeln besteht. Die früheren
Untersuchungen mit Hubble hatten hingegen auf Material in dem
Staubgürtel hingedeutet, das einen mehr als zehnmal größeren Durchmesser hat.
Die Astronomen hatten dies damals aus der Tatsache gefolgert, dass der Gürtel im
sichtbaren Bereich des Lichts vergleichsweise lichtschwach ist. Mit den
Temperaturbestimmungen von Herschel im fernen Infrarot lässt sich dies
jedoch nicht in Übereinstimmung bringen.
Die Forscher um Acke vermuten deshalb, dass es sich bei den Staubkörnern um
größere, lockerere Verbindungen handelt, die in etwa den Staubpartikeln
gleichen, die von Kometen in unserem Sonnensystem ins All strömen. Mit dieser
Annahme würden sich sowohl die Temperaturmessungen als auch die Helligkeit des
Gürtels im sichtbaren Bereich des Lichts erklären lassen.
Doch damit ergibt sich ein neues Problem: Das helle Licht von Fomalhaut
sollte eigentlich dafür sorgen, dass die kleinen Staubpartikel sehr schnell aus
dem Ring hinausgeblasen werden. Es muss also einen regelmäßigen Nachschub von
Staubpartikeln geben - durch ständige Kollisionen von größeren Objekten im Orbit
um Fomalhaut. Die dazu notwendige Kollisionsrate ist allerdings beträchtlich:
Pro Tag müssten zwei zehn Kilometer durchmessende Kometen oder aber 2.000
Kometen mit einem Durchmesser von einem Kilometer kollidieren und dabei komplett
pulverisiert werden.
"Ich war schon sehr überrascht", gesteht Acke. "Denn für mich war das eine
enorm große Zahl." Die Astronomen haben berechnet, dass es in dem Gürtel
zwischen 260 Milliarden und 83 Billionen Kometen geben muss, um diese
Kollisionsrate zu ermöglichen. Unrealistisch scheint dies nicht zu sein,
entspricht die Zahl doch in etwa der Anzahl von Objekten, die man auch im
ursprünglichen Kuipergürtel um unsere junge Sonne vermutet.
"Die spektakulären Herschel-Bilder der Staubscheibe um Fomalhaut
bieten uns einen einmaligen Blick auf diesen extrasolaren Kuipergürtel", meint
Göran Pilbratt, Herschel-Projektwissenschaftler bei der ESA. "Die
Untersuchung der Staubscheibe mit Herschel und Hubble zeigt,
wie gewinnbringend es sein kann, den Himmel in ganz verschiedenen
Wellenlängenbereichen zu untersuchen."
Ein Bericht über die Beobachtungen ist in der Fachzeitschrift Astronomy &
Astrophysics erschienen.
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