Astronomen haben die größte jemals beobachtete protoplanetare Scheibe identifiziert, die den jungen Stern IRAS 23077+6707 umkreist, der sich etwa 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Bei dieser Entdeckung geht es nicht nur um die Größe; Die Scheibe ist ungewöhnlich turbulent und reicht weit über das hinaus, was man normalerweise in Planeten bildenden Systemen sieht.
Was sind protoplanetare Scheiben?
Protoplanetare Scheiben sind die Geburtsorte von Planeten. Diese wirbelnden Strukturen aus Staub und Gas umgeben junge Sterne und liefern die Rohstoffe für die Planetenentstehung. Im Laufe der Zeit fällt Gas in den Stern, während das verbleibende Material zu Planeten zusammenklumpt. Die schiere Größe und chaotische Natur der Scheibe um IRAS 23077+6707 stellen bestehende Modelle der Planetenentstehung in Frage.
Maßstab und Struktur der Festplatte
Die Scheibe erstreckt sich über erstaunliche 644 Milliarden Kilometer (400 Milliarden Meilen), etwa das 40-fache des Durchmessers unseres Sonnensystems. Seine enorme Größe lässt auf die Möglichkeit der Bildung mehrerer Gasriesen schließen. Auffallend ist auch die Struktur: Die Scheibe erscheint auf der Kante und ähnelt einem Hamburger mit leuchtenden Schichten aus Staub und Gas auf der Ober- und Unterseite.
Allerdings ist die Scheibe nicht symmetrisch. Eine Seite weist markante, fadenartige Strukturen auf, während die andere Seite eine scharfe, saubere Kante aufweist. Diese Asymmetrie weist darauf hin, dass dynamische Prozesse – wie etwa jüngste Materialeinbrüche oder Wechselwirkungen mit der Umgebung – die Scheibe aktiv formen.
Warum diese Entdeckung wichtig ist
Diese Scheibe ist einzigartig, da sie einen beispiellosen Detaillierungsgrad für die Untersuchung der Planetenentstehung bietet. Die hochauflösenden Bilder der Weltraumteleskope Hubble und James Webb offenbaren ein Ausmaß an Aktivität und Chaos in den Kinderstuben der Planeten, mit dem Wissenschaftler zuvor nicht gerechnet hatten. Der Stern im Zentrum ist entweder ein massereicher, heißer Stern oder ein Doppelsternsystem, was die Umgebung noch komplizierter macht.
Die Masse der Scheibe wird auf das 10- bis 30-fache der Masse des Jupiter geschätzt und bietet reichlich Material für die Bildung mehrerer Gasriesen. Dies macht es zu einem Ausnahmefall für die Untersuchung der Entstehung von Planetensystemen unter extremen Bedingungen.
„Wir waren verblüfft, wie asymmetrisch diese Scheibe ist“, sagte Dr. Joshua Bennett Lovell, ein Astronom am Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics. „Hubble hat uns einen Platz in der ersten Reihe bei den chaotischen Prozessen verschafft, die Scheiben formen, während sie neue Planeten bilden.“
Die Entdeckung wirft kritische Fragen darüber auf, wie Planeten in solch massiven Umgebungen entstehen. Während die zugrunde liegenden Prozesse denen in unserem eigenen Sonnensystem ähneln könnten, könnten das Ausmaß und die Turbulenzen von IRAS 23077+6707 zu völlig unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Letztendlich liefert diese Entdeckung keine Antworten, sondern eröffnet neue Wege für die Forschung. Die Ergebnisse werden im The Astrophysical Journal veröffentlicht und werden zweifellos weitere Untersuchungen der komplexen Dynamik der Planetenentstehung anregen.
Dieses System stellt eine seltene Gelegenheit dar, die Geburt von Planeten in Echtzeit zu beobachten und verspricht wertvolle Einblicke in die vielfältigen Umgebungen, in denen Planeten entstehen.
