2 neugeborene Planeten bilden sich möglicherweise um einen entfernten jungen Stern

Protoplanetare Scheibe

Das Gas und der Staub der protoplanetaren Scheibe, die einen jungen Stern namens HD 163296 umgibt, in dem sich zwei neue Planeten bilden. (Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF))



Astronomen haben Beweise gefunden, die darauf hindeuten, dass zwei junge Planeten bilden sich um einen fernen jungen Stern in unserer Milchstraße.



Der junge Stern, bekannt als HD 163296, liegt etwa 400 Lichtjahre von der Erde entfernt, ist etwa 5 Millionen Jahre alt und etwa doppelt so groß wie unsere Sonne. Die beiden neugeborenen Planeten, die HD 163296 umkreisen, sind noch nicht vollständig ausgebildet und jeder hat etwa die Größe von Saturn, dem zweitgrößten Planeten unseres Sonnensystems.

Tausende von Planeten wurden in unserer Galaxie um andere Sterne herum gefunden. 'Fast jeder dieser Exoplaneten wurde jedoch in einer Umlaufbahn um einen reifen Stern mit einem vollständig entwickelten Planetensystem entdeckt', sagten Beamte in einer Erklärung des National Radio Astronomy Observatory. Daher könnten die jüngsten Ergebnisse neue Hinweise auf die Planetenentstehung liefern, sagten die Wissenschaftler. [ 10 Exoplaneten, die außerirdisches Leben beherbergen könnten ]



Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile untersuchten Astronomen die Verteilung sowohl der Staub- als auch der Kohlenmonoxid-Gaskomponenten der protoplanetaren Scheibe, die HD 163296 umgibt. Beobachtungen der Sternscheibe ergaben Hinweise darauf, dass sich dort zwei junge Planeten bildeten, Beamte sagten.

Das Gas und der Staub der protoplanetaren Scheibe, die einen jungen Stern namens HD 163296 umgibt, in dem sich zwei neue Planeten bilden.(Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF))

Nach der Geburt von Sternen kondensieren Wolken aus Gas- und Staubresten zu Ringen und bilden eine sogenannte protoplanetare Scheibe. Im Laufe der Zeit verklumpt das Material in der Scheibe unter der Anziehungskraft der Schwerkraft, um neue Planeten zu bilden. In Staub und Gas in der protoplanetaren Scheibe, die HD 163296 umgibt, fanden Astronomen drei deutliche Lücken.



Die erste Lücke ist ungefähr 60 Astronomische Einheiten (AE) vom Zentralstern entfernt. (Eine AE ist die Entfernung von der Sonne zur Erde – ungefähr 93 Millionen Meilen oder 150 Millionen Kilometer – und 60 AE ist ungefähr die doppelte Entfernung von unserer Sonne zu Neptun.) Die anderen beiden Lücken befinden sich ungefähr bei 100 AE und 160 AE vom Zentralstern. Bei dieser Entfernung würden sich die beiden am weitesten entfernten Lücken weit über den Kuipergürtel unseres Sonnensystems hinaus erstrecken – den entfernten Streifen eisiger Körper jenseits von Neptun, dem äußersten Planeten in unserem Sonnensystem.

'ALMA hat uns erstaunliche Bilder und nie zuvor gesehene Ansichten der Ringe und Lücken um junge Sterne gezeigt, die die Kennzeichen der Planetenentstehung sein könnten', sagte Andrea Isella, Hauptautorin der Studie und Astronomin an der Rice University in Houston in der Aussage. 'Da wir jedoch nur den Staub auf den Datenträgern mit ausreichender Detailgenauigkeit untersucht haben, konnten wir nicht sicher sein, was diese Merkmale verursacht hat.'

Das Radioteleskop ALMA kann von Gasmolekülen emittiertes Licht im Millimeterbereich nachweisen. ALMA-Daten zeigten, dass die beiden weiter entfernten Lücken in der protoplanetaren Scheibe von HD 163296 eine beträchtliche Abnahme des Kohlenmonoxids im Vergleich zum umgebenden Staub aufwiesen. Dieser Rückgang deutet darauf hin, dass sich Planeten in den äußeren Regionen des Planetensystems bilden, sagten Beamte.



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Auf der anderen Seite wurde in der Lücke, die dem Stern am nächsten ist, nur ein geringer oder kein Unterschied in der Kohlenmonoxidkonzentration beobachtet, was darauf hindeutet, dass sie durch etwas anderes als die Planetenbildung entstanden ist, sagte Isella.

'Staub und Gas verhalten sich bei jungen Sternen ganz anders', Isella sagte in der Aussage . „Wir wissen zum Beispiel, dass es bestimmte chemische und physikalische Prozesse gibt, die Ringstrukturen im Staub erzeugen können, wie wir sie zuvor gesehen haben. Wir glauben sicherlich, dass diese Strukturen das Werk eines entstehenden (jungen) Planeten sein könnten, der durch den Staub pflügt, aber wir können andere mögliche Erklärungen einfach nicht ausschließen. Unsere neuen Beobachtungen liefern faszinierende Beweise dafür, dass sich tatsächlich Planeten um diesen einen jungen Stern herum bilden.'

Dies sind nicht die ersten Anzeichen von jungen Planeten um junge, ferne Sterne. Astronomen haben ähnliche Beweise bei der Untersuchung anderer junger Sterne wie HL Tauri und TW Hydrae gefunden. In diesen Studien zeigten ALMA-Beobachtungen 'auffällige Lücken und markante Ringstrukturen in den staubigen (protoplanetaren) Scheiben der Sterne', sagten Beamte.

'Diese Merkmale könnten die verlockenden ersten Anzeichen dafür sein, dass Planeten geboren werden', sagten sie. 'Bemerkenswerterweise traten diese Zeichen um viel jüngere Sterne auf, als die Astronomen für möglich hielten, was darauf hindeutet, dass die Planetenbildung bald nach der Bildung einer protoplanetaren Scheibe beginnen kann.'

Die neuen Erkenntnisse werden in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

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