Beobachtung junger wachsender Sonnensysteme

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Infrarot-Falschfarbenbild eines Sternentstehungskomplexes, der sich in der Nähe des Sterns Rho Ophiuchus befindet. Astronomen benutzten das Submillimeter Array, um das Wachstum von protoplanetaren Scheiben um neun junge Sterne in Ophiuchus zu untersuchen. NASA und das Spitzer-Weltraum-Teleskop

 

In weniger als zehn Millionen Jahren wird das Material in der zirkumstellaren Scheibe um einen jungen Stern entweder durch die Schwerkraft von dem Stern akkretiert, in das interstellare Medium hinausgeweht oder zu Planeten oder kleinere feste Körper umgewandelt. Es ist eine Zeit großen Wandels. Während die Gravitation des Sterns dazu tendiert, all das Scheibenmaterial in Richtung des Sterns zu ziehen, wachsen kleine, sich in Umlaufbahnen bewegende Konglomerate aus aneinanderhaftenden Staubkörnern in der Scheibe zu größeren Körpern heran, die das Einfallen weiterer Materie auf den Stern unterbrechen.

Die festen Körper bilden oft Lücken, oder Hohlräume, in der Scheibe und akkretieren weiteres Material, so daß einige der Festkörper zu Planeten heranwachsen. Am Ende werden Sternwinde das verbliebene Scheibenmaterial wegblasen. Jeder dieser Vorgänge wird durch viele Faktoren beeinflußt und die Astronomen arbeiten intensiv daran, um die Abläufe zu verstehen, aber ihren Bemühungen sind bisher durch das Fehlen einer genauen räumlichen Information über die Verteilung des Materials in der Scheibe Schwierigkeiten bereitet worden.

Das Submillimeter Array (SMA) des SAO auf Hawaii hat eine neue Stufe der Genauigkeit bei der Untersuchung von zirkumstellaren Scheiben ermöglicht und damit ein tieferes Verständnis über den Ablauf der Bildung von Planeten. Eine Gruppe von fünf Astronomen untersuchten mit dem SMA neun der hellsten, folglich massereichsten Scheiben mit einer hohen Winkelauflösung von bis zu 40 AE (eine AE – Astronomische Einheit – ist die durchschnittliche Entfernung Erde – Sonne). Die Gruppe verwendete neuere verbesserte Modelle, um die Verteilung der Masse in der Scheibe unter Einbeziehung von Zonen zu messen, die auf durch Planeten erzeugte Lücken hinweisen, sowie andere Kenngrößen wie beispielsweise Turbulenzen im Material abzuschätzen. Die Wissenschaftler kommen zu dem Schluß, daß nicht nur die Bildung von Riesenplaneten in allen neun Scheiben möglich zu sein scheint, sondern bei drei von ihnen die Planetenbildung bereits begonnen haben könnte. Das Fehlen von Riesenplaneten in den anderen sechs Scheiben weist auf die Bedeutung weiterer Parameter, wie zum Beispiel das Alter, hin. Die Arbeit ist ein wichtiger Meilenstein bei der Kombination hochgenauer Submillimeter-Abbildungen mit anspruchsvollen Konzeptionen, um die frühen Abschnitte in der Entwicklung von neuen planetaren Systemen zu untersuchen.

Literatur:
„Protoplanetary Disk Structures in Ophiuchus“
S. Andrews et al.
Astrophysical Journal, 700:1502-1523, 2009

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