EXTRASOLARE PLANETEN
Planetenkollision um BD +20 307
von Hans Zekl
für astronews.com
1. August 2005

Der Stern BD +20 307 ist in mancherlei Hinsicht der Sonne ähnlich. Er ist zwar jünger als unser Zentralgestirn, sollte aber schon über ein ausgebildetes Planetensystem verfügen. Jetzt fanden Astronomen mit Hilfe der Gemini- und Keck-Teleskope Hinweise darauf, dass innerhalb der letzten 1.000 Jahre hier zwei planetengroße Objekte kollidiert sind.

So könnte die Kollision im System BD +20 307 ausgesehen haben, die für den beobachteten Staub sorgte. Bild: Gemini Observatory / Jon Lomberg

Die Geburt neuer Sterne verbirgt sich hinter dichten Staubwolken. Erst nach und nach löst die Strahlung der neugeborenen Sonnen den dichten Kokon auf. Die protoplanetaren Scheiben aber, in denen sich aus Gas und Staub die Planeten bilden, widersetzen sich längere Zeit den an ihnen nagenden Kräften. Doch nach wenigen Millionen Jahren haben sich Gas und Staub entweder zu Planeten formiert oder wurden von der Strahlung der Sterne aus dem System transportiert. Bemerkbar machen sich diese Scheiben durch ihre Infrarotstrahlung.

Aus diesem Grunde war der Stern BD +20 307 im Sternbild Widder den Forschern schon 1983 aufgefallen, als der Infrared Astronomical Satellite (IRAS) einen Überschuss an Wärmestrahlung dieses Sterns fand. Die jetzige Überraschung besteht aber darin, dass er eigentlich zu alt für eine jungfräuliche Planetenscheibe ist. Genaue Untersuchungen der Forschergruppe um den Astronomen Inseok Song vom Gemini-Observatorium auf Hawaii zeigen, dass der Stern etwas massereicher als unsere Sonne und rund 300 Millionen Jahre alt ist.

In diesem Alter müsste nach den gängigen Vorstellungen die Bildung großer Planeten um BD +20 307 längst abgeschlossen sein. Die Forscher vermuten aber, dass sich ähnlich wie in unserem Sonnensystem auch kleinere Objekte gebildet haben - etwa Asteroiden. Deren Bahnen werden durch die großen Planeten gestört, sodass es zwischen ihnen zu Zusammenstößen kommen kann. Aber um die entdeckten Staubmengen zu erklären, müssen die Kollisionspartner einen Durchmesser von mindestens 300 Kilometern gehabt haben. "Welcher Art die Zusammenstöße auch gewesen sind, sie haben eine ganze Menge Gestein pulverisiert," erklärt Teammitglied Alycia Weinberger.

Die Beobachtungen stützen die Idee, dass vor 4,5 Milliarden Jahren auch in unserem Sonnensystem ähnliche Vorgänge abliefen. So nimmt man heute an, dass der Mond durch den Zusammenprall der Urerde mit einem marsgroßen Körper entstand. "Wir hatten Glück. Diese Entdeckung ist wie das Auffinden der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen," beschreibt Inseok Song die Beobachtungen. "Der Staub, den wir sehen, entspricht genau dem, was wir von Zusammenstößen zwischen felsigen Asteroiden oder sogar planetengroßen Objekten erwarten. Der Fund ist um so bedeutender, weil wir den Staub so nahe am Stern entdeckten. Ich denke, dass Astronomen jetzt noch mehr gewöhnliche Sterne finden werden, bei denen solche Kollisionen stattfanden."

Aus den gemessenen Daten schließen die Wissenschaftler, dass der Zusammenstoß vor maximal rund 1.000 Jahren stattfand. Andernfalls wäre der ganz feine Staub, dessen Teilchen die Größe des Zigarettenrauchs haben, schon längst von dem Zentralstern angezogen worden.

Das BD im Namen des Sterns BD +20 307 steht für "Bonner Durchmusterung": Mitte des 19. Jahrhunderts vermaß der Bonner Astronom Friedrich Wilhelm August Argelander die Position von über hunderttausend Sternen am nördlichen Sternhimmel. Der staubreiche Stern ist das 307. Objekt im Streifen zwischen 20 und 21 Grad nördlicher Deklination.