Neuer Planet in der Entstehung: Astronomen entdecken kosmische „Planetenfabrik“

Astronomen erfassen detaillierte Infrarotbilder der planetenbildenden Scheibe HD 34282

Es ist schwer vorstellbar, sich einen Planeten als „neugeborenes“ Gestirn in seiner Wiege vorzustellen, aber Astronomen haben einen solchen Entstehungsort beobachtet. Die Wissenschaftler nutzten das leistungsstarke Keck-Observatorium, um eine solche Region zu untersuchen: das System HD 34282. Dabei handelt es sich um einen Stern im Sternbild Chamäleon, der „nur“ 400 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.

HD 34282 ist ein „junger” Stern, der von einer Übergangsscheibe (Transition Disk) umgeben ist, die ihn als Entstehungsort für Planeten verrät. Diese Struktur ist ein dichter Gasring, von dem die Forscher annehmen, dass er von Planeten in der Entwicklung geformt und ausgehöhlt wird.

Mithilfe der NIRC2-Infrarotkamera von Keck erzeugten die Astronomen eines der detailliertesten Bilder der inneren Region der den Stern HD 34282 umgebenden Scheibe, die jemals gemacht wurden. Die Aufnahme enthüllte klumpige Muster und Helligkeitsschwankungen innerhalb der Scheibe – ein verräterisches Zeichen dafür, dass sich Staub und Gas zu den Kernkomponenten von Planeten zusammenballen.

Eine deutliche Lücke zeigt, wo sich ein Baby-Planet bilden könnte

Den Ergebnissen der Studie zufolge lässt sich das Material, das HD 34282 umgibt, in eine innere Staubhülle und eine äußere Scheibe unterteilen. Die beiden Regionen sind durch eine 40 AU (Astronomische Einheiten) breite Lücke voneinander getrennt – das entspricht ungefähr der Distanz zwischen Sonne und Neptun.

Die Wissenschaftler erklärten, dass eine solche Lücke typischerweise dann entsteht, wenn ein Planet, der sich noch in der Wachstumsphase befindet, Material in seiner unmittelbaren Umgebung anzieht und dadurch einen Pfad entlang seiner Umlaufbahn um den Stern freiräumt. Die leuchtenden, klumpigen Gebilde und unregelmäßigen Strukturen, die auf der Scheibe beobachtet wurden, deuten ebenfalls darauf hin, dass ein sich entwickelnder Planet aktiv Materie anzieht. Dieser Vorgang, bekannt als Akkretion, gilt als die früheste Phase im Lebenszyklus eines Planeten.

Warum diese Entdeckung selten und wissenschaftlich wichtig ist

Die Beobachtung eines Planeten in aktiver Entwicklung ist keine leichte Aufgabe. Tatsächlich konnten bisher nur zwei Planeten – PDS 70 b und PDS 70 c – innerhalb ihrer Geburts- bzw. Ursprungsscheiben fotografiert werden. Angesichts ihrer Seltenheit sind die Hinweise von HD 34282 daher unschätzbar wertvoll. Andere Sternsysteme wie HL Tau besitzen ähnliche Scheiben, die darauf hindeuten könnten, dass es sich um Brutstätten für Planeten handelt. Dennoch bietet HD 34282 möglicherweise den bislang klarsten Einblick in die Planetenentstehung in Echtzeit – auch wenn bisher noch kein tatsächlicher Planet beobachtet werden konnte.

Wird als Nächstes die Geburt eines Planeten beobachtet?

Die Wissenschaftler planen, HD 34282 mit noch moderneren Instrumenten wie dem kommenden Keck SCALES Imager zu untersuchen. Sie hoffen, den gesamten Prozess der Planetenentstehung verfolgen zu können, um besser zu verstehen, wie Welten wie unsere Erde entstanden sind.