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Das Zodiakallicht um ferne Sonnen
von Stefan Deiters
astronews.com
3. November 2014
Astronomen ist gelungen, mit dem Very Large Telescope
Interferometer (VLTI) Zodiakallicht um neun nahegelegene Sterne zu
beobachten. Dieses Leuchten entsteht durch die Reflexion von Licht eines Sterns
an winzigen Staubpartikeln, die etwa durch Kollisionen von Asteroiden entstanden
sind. Das Licht könnte die direkte Beobachtung von erdähnlichen Planeten in
solchen Systemen deutlich erschweren.
Zodiakallicht von La Silla in Chile aus
gesehen.
Foto: ESO/Y. Beletsky [Großansicht] |
Das Very Large Telescope (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO besteht aus
vier großen Hauptteleskopen und vier kleineren Hilfsteleskopen. Mit allen
Instrumenten sind einzeln Beobachtungen möglich, sie lassen sich aber auch
zusammenschalten und bilden dann das Very Large Telescope Interferometer (VLTI).
Mit diesem wird ein noch deutlich höheres Auflösungsvermögen erreicht, als mit
einem Einzelteleskop.
Jetzt haben Astronomen mit dem VLTI 92 nahegelegene Sterne
im nahen Infrarot beobachtet, um bei diesen nach sogenanntem Zodiakallicht zu suchen. Die
neuen Daten kombinierten sie mit Material aus früheren Beobachtungen dieser
Systeme. Zodiakallicht entsteht durch die Reflexion von Sternenlicht an
Staubpartikeln um den Stern oder durch das eigenständige Leuchten von heißem
Staub. Mit dem VLTI entdeckten die Astronomen Zodiakallicht um neun der
beobachteten Sterne.
Zodiakallicht ist kein auf andere Sternsysteme beschränktes Phänomen: Auch
auf der Erde ist es kurz noch Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang am
Himmel auszumachen. Im Sonnensystem entsteht es durch Reflexionen von
Sonnenlicht an Staubpartikeln, die sich in der Scheibe befinden, in der die
Planeten um die Sonne kreisen. Es ist daher entlang der Ekliptik oder des
Tierkreises (Zodiak) zu sehen. Das Zodiakallicht ist nicht nur von der Erde,
sondern von überall im Sonnensystem zu beobachten.
Das jetzt um andere Sterne mit dem VLTI beobachtete Zodiakallicht ist eine
deutlich stärkere Variante desselben Phänomens. Zodiakallicht wurde schon früher um andere
Sternsysteme registriert, die Astronomen legen aber mit der aktuellen Studie
erstmals eine systematische Untersuchung des Phänomens um nahegelegene Sterne
vor.
Im Fokus stand diesmal nicht etwa der Staub, aus dem sich später noch Planeten bilden könnten, sondern Staub, der durch die Kollisionen von kleinen
Objekten entstanden ist, die den Asteroiden oder Kometen in unserem Sonnensystem
ähneln. "Wenn wir die Entwicklung von erdähnlichen Planeten in der Nähe der habitablen Zone untersuchen wollen, müssen wird den zodiakalen Staub in dieser
Region um andere Sterne beobachten", so Steve Ertel von der ESO und der
Université Grenoble Alpes. "Die Entdeckung und Charakterisierung dieser Art
von Staub um andere Sterne ist ein Weg, um die Architektur und Entwicklung von
Planetensystemen zu untersuchen."
Die Auflösung und der Kontrast, die dazu nötig sind, lassen sich gegenwärtig
nur mithilfe von interferometrischen Beobachtungen im nahen Infrarot erreichen.
Genau dies war mit dem VLTI möglich. Wo Zodiakallicht entdeckt wurde, ließ sich
die ausgedehnte Scheibe aus Staub um den Stern auflösen und das Licht der
Scheibe vom Licht des Sterns trennen.
Dabei stellte sich heraus, dass sich der meiste Staub offenbar um relativ
alte Sterne finden lässt - ein Befund, der überrascht, da die Zahl der
Kollisionen, die für die Entstehung von Staub sorgen, mit zunehmendem Alter des
Systems eigentlich zurückgehen sollte.
Um 14 der untersuchten Sterne waren zuvor auch extrasolare Planeten entdeckt
worden. Diese befinden sich alle in der Region, in der man in einigen Systemen
Zodiakallicht beobachtet hat. Dies könnte für künftige Beobachtungen von
extrasolaren Planeten zu einem Problem werden, da die fernen Welten - wenn es in
dem System auch Zodiakallicht geben sollte - deutlich
schwieriger direkt beobachtet werden könnten. Eine direkte Beobachtung aber ist
Voraussetzung dafür, mehr über die Atmosphäre und die Beschaffenheit der
Planeten zu erfahren.
Das jetzt entdeckte Zodiakallicht ist um einen Faktor tausend heller als das
Zodiakallicht in unserem Sonnensystem. Es ist daher anzunehmen, dass schwächeres
Zodiakallicht um deutlich mehr Sterne zu beobachten sein wird und die jetzt
vorgestellten Beobachtungen damit nur einen ersten Schritt bei der Erfassung
dieses Phänomens darstellen.
"Die hohe Entdeckungsrate bei einem sehr hellen Niveau deutet darauf hin,
dass es eine deutlich höhere Zahl von Systemen mit etwas weniger leuchtstarkem
Staub gibt, der noch immer heller ist, als das Zodiakallicht im Sonnensystem",
so Oliver Absil von der Universität in Liège. "Die Existenz dieses Staubes in so
vielen Systemen könnte ein Hindernis für Beobachtungen sein, bei denen
erdähnliche extrasolare Planeten direkt abgebildet werden sollen."
Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen jetzt in der Fachzeitschrift
Astronomy & Astrophysics.
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