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Die Staubscheiben von Beta Pictoris
von Stefan
Deiters
astronews.com
28. Juni 2006
Staubscheiben um junge Sterne sind inzwischen nichts
besonderes mehr. Doch ein neues Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt
nun um den 63 Lichtjahre entfernten Stern Beta Pictoris gleich zwei
Staubscheiben. Die beste Erklärung für dieses Phänomen ist ein
jupiterähnlicher Planet, der den Stern in der Ebene der zweiten Scheibe
umrundet.
Hubble-Aufnahme der Staubscheiben um Beta Pictoris. Der Stern
selbst ist ausgeblendet. Foto:
NASA, ESA, D. Golimowski (Johns Hopkins University), D. Ardila (IPAC),
J. Krist (JPL), M. Clampin (GSFC), H. Ford (JHU), Garth
Illingworth (UCO/Lick) and und das ACS Science Team [Komplettansicht] |
Um die Staubscheiben um Beta Pictoris im sichtbaren Bereich des Lichtes sehen
zu können, benutzten die Forscher einen Trick und blendeten das Licht des Sterns,
was die Staubscheiben überstrahlte, einfach aus. Auf dem Bild waren so
tatsächlich zwei deutlich unterscheidbare Staubscheiben auszumachen, wobei die
zweite Scheibe um etwa vier Grad in Bezug zur ersten geneigt ist. Sie reicht
ungefähr bis in eine Entfernung von 36 Milliarden Kilometer ins All, könnte
aber auch noch größer sein. Die beste Erklärung für diese zweite Staubscheibe
würde nach Ansicht der Astronomen ein Planet mit bis zu 20-facher Jupitergröße
liefern, der Beta Pictoris in der Ebene der zweiten Staubscheibe umrundet.
Mit der Entdeckung löst sich ein jahrelanges Rätsel: Astronomen hatten
nämlich schon früher bemerkt, dass die Staubscheibe um Beta Pictoris etwas
verbogen erschien. "Die Hubble-Beobachtungen zeigen jetzt, dass es nicht
einfach ein Knick in der Staubscheibe ist, sondern sich der Staub tatsächlich in
zwei verschiedenen Scheiben konzentriert", erläutert David Golimowski von der
Johns Hopkins University. "Das könnte darauf hindeuten, dass Planeten in
verschiedenen Ebenen um einen Stern entstehen können. Auch die Bahnebene der
anderen Planeten im Sonnensystem ist zur Bahnebene der Erde um einige Grad
geneigt. Vielleicht sind Sterne mit mehreren Staubscheiben sogar die Norm in der
Entstehungsphase eines Sonnensystems."
Mit Computermodellen gelang es David Mouillet und Jean-Charles Augereau von
der Sternwarte in Grenoble zu klären, wie die zweite Staubscheibe entstanden
sein könnte: Ein massereicher Planet in einem entsprechenden Orbit könnte durch
seine Gravitationskraft kleine Planetenbausteine, so genannte Planetisimale,
angezogen und auf seine Bahn gezwungen haben. Hier sind sie kollidiert, was für
den Staub sorgte, der auf dem Hubble-Bild zu sehen ist. "Die Lebenszeit
des Staubs ist recht kurz, nur etwa einige Tausend Jahre", so Golimowski. "Das
bedeutet, da wir die Scheibe um einen 10 bis 20 Millionen Jahre alten Stern
sehen, der Staub immer noch durch Kollisionen unter Planetisimalen erzeugt
werden muss."
Nur eines wissen die Forscher bislang noch nicht: Wie konnte so ein
massereicher Planet in diesen Orbit gelangen? Computersimulationen verschiedener
Wissenschaftler deuten allerdings darauf hin, dass Planetenembryos, die alle in
einer dünnen Scheibe entstanden sind, durch Wechselwirkungen in Umlaufbahnen
geraten können, die nicht mehr in der Ebene der Scheibe liegen, in der sie
entstanden sind.
Beta Pictoris liegt in 63 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Pictor oder
Malerstaffelei. Der Stern ist deutlich jünger als unsere Sonne, hat aber in etwa
die doppelte Masse und ist etwa neun Mal heller. Der Stern erregte vor rund 20
Jahren die Aufmerksamkeit der Astronomen, als ein Überschuss an Infrarotstrahlung
von ihm entdeckt wurde, den man auf die Existenz einer Staubscheibe
zurückführte. Diese wurde später auch beobachtet, Hubble entdeckte 1995
eine Wölbung in dieser Scheibe. Später vermutete man, dass es sich nicht um eine
wirkliche Wölbung handelte, sondern um eine zweite Staubscheibe, deren Existenz
jetzt bestätigt wurde.
Zudem entdeckte man 2002 noch eine weitere innere Scheibe, die wieder ein
wenig anders orientiert ist. Sie ist auf den aktuellen Bildern allerdings nicht
zu sehen. Die verschiedenen Orientierungen der Scheiben spricht dafür, dass es
keinen direkten Zusammenhang zwischen ihnen gibt. Beide sind aber Indizien für
die Existenz von einem oder gar mehreren Planeten um Beta Pictoris.
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