Bei der Planetengeburt zugeschaut

In einer protoplanetaren Scheibe fegt ein schwacher Begleiter den Staub weg.

Ein internationales Team von Astronomen hat mit dem Very Large Telescope (VLT) die kurzlebige Materiescheibe um einen jungen Stern untersucht, in der gerade ein Planetensystem entsteht. Dabei konnte ein Begleiter nachgewiesen werden, der für eine große Lücke in der Scheibe verantwortlich sein dürfte. Weitere Beobachtungen müssen zeigen, ob es sich bei dem Begleiter um einen Planeten oder um einen Braunen Zwerg handelt.

Die Entwicklung von einer Staubscheibe zu einem ausgewachsenen Planetensystem geht vergleichsweise schnell vonstatten, so dass man nur sehr wenige Objekte in dieser Entwicklungsphase kennt. Eines davon ist T Chamaeleontis (abgekürzt T Cha), ein lichtschwacher Stern in dem kleinen Sternbild Chamaeleon am Südhimmel, 330 Lichtjahre von der Erde entfernt. T Cha ist ein sonnenähnlicher Sternmit einem Alter von etwa 7 Millionen Jahre (zum Vergleich: die Sonne ist etwa 4,7 Milliarden Jahre alt). Bis jetzt hat man in solchen „protoplanetaren Scheiben“ um jungen Sterne keine gerade in Entstehung befindlichen Planeten beobachten können. In weiter entwickelten Scheiben war dies dagegen bereits gelungen.

Auf Grund der großen Entfernung beobachteten die Astronomen T Cha zuerst mit dem AMBER -Instrument, welches die vier Hauptteleskope des VLT zu einem virtuellen Teleskop von 130 m Durchmesser kombiniert. Dabei fanden sie heraus, dass ein Teil des Scheibenmaterials einen dünnen Staubring in einem Abstand von 20 Millionen Kilometern vom Stern gebildet hat. Hinter diesem inneren Teil der Scheibe entdeckten sie einen Bereich, der frei von Staub ist, bevor der äußere Teil der Scheibe bei einem Abstand von etwa 1,1 Milliarden Kilometern vom Stern beginnt. „Die Lücke in der Staubscheibe um T Cha war für uns ein eindeutiger Hinweis. Offenbar hatten wir erstmals direkt beobachtet, wie ein Begleiter des Sterns sich in der protoplanetaren Scheibe eine Schneise gräbt,“ berichtet Nuria Huélamo vom spanischen Centro de Astrobiología.

Um den schwachen Begleiter des hellen Sterns direkt aufzuspüren, wurde der „Sparse Aperture Masking“ Modus des NACO-Instruments am VLT genutzt. Dies ist eine spezielle Methode, bei der zum Nachweis lichtschwacher Begleiter interferometrische Messungen an einem einzelnen Teleskop durchgeführt werden. Nach Auswertung der Daten fanden die Astronomen ein deutliches Signal eines Objekts in der Lücke der Staubscheibe, nahe am äußeren Scheibenrand in einer Entfernung von etwa einer Milliarde Kilometern vom Stern – das entspricht etwas mehr als dem Abstand Jupiters von der Sonne. Dies ist der erste direkte Nachweis eines Objektes, das wesentlich kleiner als ein Stern ist und sich in einer Lücke in der protoplanetaren Staubscheibe um einen jungen Stern befindet. Es gibt Hinweise darauf, dass der Begleiter kein normaler Stern sein kann, sondern entweder ein Brauner Zwerg, der von Staub umgeben ist, oder – was natürlich besonders interessant wäre – ein Planet, der sich gerade erst gebildet hat.

ESO / KK