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Die Struktur der Scheibe um TW Hydrae
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
astronews.com
8. Februar 2017
Astronomen ist ein neuer Blick auf die Staubscheibe um den
jungen Stern TW Hydrae gelungen. Sie konnten zeigen, dass sich in der
erkennbaren Lücke in der Scheibe tatsächlich auch weniger Material befindet, was
auf die Entstehung eines Planeten hindeuten könnte. Die Position der Lücke passt
allerdings nicht zu den aktuellen Theorien über die Entstehung von Planeten.
Die protoplanetare Scheibe um den jungen
Stern TW Hydrae. Die Aufnahme zeigt das Licht
einer Spektrallinie von Kohlenstoffmonosulfid.
Bild: R. Teague (MPIA), ALMA (ESO / NAOJ
/ NRAO) [Großansicht] |
Astronomen haben dreidimensionale Strukturen in der protoplanetaren Scheibe rund
um den jungen Stern TW Hydrae nachgewiesen. Mit einer neuartigen Analysetechnik
konnten sie aus Beobachtungen der Scheibe Rückschlüsse auf deren Struktur
ziehen. Das ist ein Fortschritt gegenüber früheren Bildern solcher
Scheibenstrukturen: In denen war nicht unterscheidbar, ob es sich um Regionen
unterschiedlicher Dichte oder um Unterschiede in der Chemie oder im
Aggregatzustand von Staubteilchen handelte. Das Muster in der Scheibe, eine
ringförmige Lücke, könnte durch einen Planeten verursacht sein oder
Instabilitäten anzeigen, aus denen ein Planet entstehen könnte.
Planeten entstehen in wirbelnden Scheiben aus Gas und Staub - und die räumlichen
Strukturen solcher Scheiben enthalten wertvolle Informationen über das Wie der
Planetenentstehung. Erst seit einigen Jahren gibt es überhaupt astronomische
Aufnahmen, die detailscharf genug sind, um nicht nur die Scheiben als Ganzes zu
zeigen, sondern auch einiges von ihrer Struktur sichtbar zu machen.
Jetzt sind Astronomen unter der Leitung von Richard Teague, einem Doktoranden am
Max-Planck-Institut für Astronomie, einen Schritt weitergegangen. Anhand
bisheriger Bilder von Scheibenstrukturen war nicht zuverlässig zu unterscheiden,
ob sichtbare Scheibenstrukturen auf unterschiedliche Materialeigenschaften
zurückgingen (etwa auf größere oder kleinere Staubteilchen) oder auf
Unterschiede in der Dichte der Scheibenmaterie.
Dichteunterschiede sind besonders interessant, weil sie die Anwesenheit eines
jungen Planeten verraten können - oder aber einer Region, in der die
Wahrscheinlichkeit für die Entstehung eines neuen Planeten besonders groß ist.
Teague und seine Kollegen kombinierten Beobachtungen an unterschiedlichen Arten
von Licht: einerseits dem von den Staubteilchen reflektierten Licht,
andererseits Licht, das von Kohlenstoffmonosulfid-Molekülen abgestrahlt wird.
Auf dieses Weise konnten sie eine ringförmige Lücke nachweisen, in der die
Materiedichte weniger als halb so groß ist wie in den benachbarten
Scheibenregionen. Die Lücke befindet sich in beträchtlicher Entfernung vom
Stern: Sie ist rund 95 Mal so weit vom Zentralstern entfernt wie die Erde von
der Sonne.
Egal, ob sie die Anwesenheit eines Planeten oder laufende Prozesse der
Planetenentstehung signalisiert: Beide Möglichkeiten sind für die heutigen
Modelle der Planetenentstehung schwer zu erklären. Diese Modelle bieten keine
rechte Möglichkeit, wie sich überhaupt in solch einer Scheibe in derart großer
Entfernung vom Stern Planeten bilden können. Arbeiten wie die jetzt
vorgestellten Ergebnisse von Teague und Kollegen ermöglichen einen ganz neue
Blick auf planetare Geburtsstätten, da sie etwas über die dreidimensionalen
Unterstrukturen der protoplanetaren Scheiben verraten.
Über ihre Untersuchungen berichten Astronomen in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift The Astrophysical Journal erschienen ist.
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