04.03.2024

UV-Strahlung beeinflusst die Entstehung von Planetensystemen

James Webb-Teleskop findet Auswirkungen dieses Effekts im Orionnebel.

Bis zu einem gewissen Punkt können sehr hell leuchtende Sterne die Entstehung von Planeten positive beein­flussen, doch danach bewirkt ihre Strahlung eher, dass das Material in den proto­planetarischen Scheiben sich auflöst. Dazu haben Forschende der Universität Köln in einem inter­nationalen Forschungsteam mithilfe des James Webb-Weltraum­teleskops (JWST) ein Stern­entstehungsgebiet untersucht, den Orionnebel, um heraus­zufinden, wie Planeten­systeme wie unser Sonnensystem entstehen. Durch die Beobachtung der proto­planetaren Scheibe d203-506 entdeckten sie, dass massereiche Sterne bei der Entstehung von Planetensystemen, die weniger als eine Million Jahre alt sind, eine Schlüsselrolle spielen. 

Abb.: Illustration des Orionnebels.
Abb.: Illustration des Orionnebels.
Quelle: S. Fuenmayor, PDRs4A / NASA / ESA / CSA /

Massereiche Sterne sind etwa zehnmal schwerer als die Sonne, und vor allem strahlen sie 100.000-mal heller. Sie setzen in ihrer Umgebung entstehende Planeten einer sehr intensiven UV-Strahlung aus. Abhängig von der Masse des Sterns im Zentrum des Planeten­systems kann diese Strahlung entweder zur Entstehung von Planeten beitragen, oder aber sie durch die Zerstreuung ihrer Materie verhindern. So fanden die Wissenschaftler heraus, dass sich ein Planet wie der Jupiter aufgrund der intensiven Strahlung der masse­reichen Sterne im Planetensystem d203-506 im Orionnebel nicht bilden könnte.

Das Team umfasst Forschende aus Bereichen wie der Instrumentierung, Daten­reduzierung und Modellierung. Die Daten des JWST wurden mit Daten aus dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) kombiniert, um die physika­lischen Bedingungen innerhalb des Gases einzugrenzen. Berechnungen der Rate, bei der die Scheibe an Masse verliert, zeigen, dass sie verdunsten würde, bevor ein Riesenplanet entstehen kann.

„Es ist ein großer Erfolg, dass sich die jahrelangen Anstrengungen des Teams – von der Planung über die anschließende Auswertung der Daten – nun in Form dieser Ergebnisse auszahlen. Sie sind ein bedeutender Fortschritt für das Verständnis der Entstehung von Planeten­systemen“, sagt Yoko Okada vom Institut für Astrophysik der Universität Köln. Die mithilfe des JWST gesammelten Daten über den Orionnebel sind sehr umfangreich und dienen den Wissen­schaftlern auch weiterhin als Grundlage für verschiedene detaillierte Analysen der Stern- und Planeten­entstehung sowie der Entwicklung des interstellaren Mediums.

U. Köln / JOL

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