Astronomen nehmen ein Bild eines potenziellen Planeten auf, der sich um einen Stern bildet

Astronomen glauben, dass sie einen Planeten bei seiner Entstehung erwischt haben, was noch nie zuvor beobachtet wurde.

Planeten bilden sich aus dem verbleibenden Gas und Staub, sobald ein Stern entzündet ist. Man geht davon aus, dass der oder die entstehenden Planeten eine Scheibe um den Mutterstern bilden. Astronomen haben diese protoplanetare Scheibe zwar bereits bei vielen Sternen beobachtet, konnten aber noch nie zuvor die Entstehung eines Planeten in ihrem Inneren fotografieren. Dabei entstehen spiralförmige Strukturen.

Während frühere Beobachtungen dieses Sterns kein Objekt ergaben, das ihn umkreisen könnte, verwendete das Team, das diese Entdeckung machte, ein anderes Instrument, das ihn bei einer anderen Wellenlänge betrachtete.

Die Autoren der Studie, die am Montag in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde, sagen, sie hätten noch nicht bestätigt, dass es sich bei dem, was sie erfasst haben, um die Entstehung eines Planeten oder Protoplaneten handelt.

„Wir haben nur ein Bild in nur einer Wellenlänge“, sagte Francesco Maio, Doktorand an der Universität Florenz und Hauptautor der Studie. „Wir haben drei Bilder, auf denen dieses Objekt nicht zu sehen ist. Deshalb müssen wir die Eigenschaften dieser Protoplaneten-Kandidaten verstehen.“

Das Objekt befindet sich in einem Doppelsternsystem, das etwa 440 Lichtjahre entfernt ist, und ist vermutlich doppelt so groß wie Jupiter. Es umkreist seinen Mutterstern in einer Entfernung, die der Entfernung von Neptun zur Sonne entspricht.

„Wie ein Cappuccino“

Maio beschrieb die Entdeckung des potenziellen Planeten in der Scheibe auf eine typisch italienische Art und Weise.

„Die Scheibe ist wie ein Cappuccino. Der Planet ist wie ein Löffel im Cappuccino. Und wenn man den Löffel im Cappuccino bewegt, bilden sich Spiralen“, sagte er.

Obwohl Wissenschaftler die Spiralen bereits zuvor beobachtet hatten, sei dies laut Maio das erste Mal, dass sie die potenzielle Ursache dafür erkennen konnten.

„Wir können den Planeten, der die Spirale erzeugt hat, bisher nicht sehen“, sagte er. „Man sieht also bereits diesen Cappuccino mit Spiralen, aber die Löffel sehen wir nicht.“

Die Entdeckung wurde mit dem Very Large Telescope (VLT) und seinem Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS)-Instrument an der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile gemacht.

Die Scheibe selbst wurde von einem anderen Astronomenteam mit einem anderen Instrument namens SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) abgebildet. Dieses Instrument kann das Licht eines Sterns blockieren, um festzustellen, ob sich Objekte um ihn herum befinden. Die vorherigen Forscher konnten jedoch nichts finden, das den Stern umkreist.

Dennoch halten die Forscher es für vielversprechend.

„Das ist eine interessante Beobachtung. Man sieht diese Spiralstrukturen schon seit langer Zeit in protoplanetaren Scheiben“, sagte Hanno Rein, außerordentlicher Professor an der Universität Toronto und Exoplanetenforscher, der nicht an der Studie beteiligt war.

Was normalerweise fehlt, ist das Objekt, das diese Spiralarme tatsächlich erzeugt oder sich in diesen Scheiben bildet. Und dieses Team hier scheint einen starken Kandidaten für ein Objekt gefunden zu haben, das sich an der Basis eines dieser Spiralarme befindet und bei dem es sich möglicherweise um einen Planeten handelt, der sich gerade bildet.

2 Sterne, verschiedene Umgebungen

Eine weitere interessante Wendung dieser Entdeckung besteht darin, dass es in dem System einen weiteren Stern gibt, dessen Umgebung ganz anders ist.

Das Paar wird zusammen als HD 135344AB bezeichnet. Der Stern, den dieser potenzielle Planet umkreist, ist HD 135344B.

Beide Sterne seien etwa gleich alt, sagte Maio. Der andere Stern im System – HD 135344A – habe jedoch keine protoplanetare Scheibe.

„Das ist wissenschaftlich gesehen sehr interessant, weil wir nicht wissen, warum sich zwei sehr ähnliche Sterne gemeinsam als zwei unterschiedliche Systeme entwickelt haben“, sagte Maio.

Anfang des Monats untersuchten Astronomen den zweiten Stern mit dem VLT und dem SPHERE-Instrument der ESO und entdeckten einen Planeten mit etwa der zehnfachen Masse des Jupiters.

Während dies ein Rätsel ist, muss die Frage, ob sich in der Gas- und Staubscheibe aus der Studie vom Montag ein Protoplanet befindet, noch weiter untersucht werden, sagte Maio. Dabei wird es wahrscheinlich erforderlich sein, andere Wellenlängen für die Untersuchung zu verwenden.