Neues aus dem Weltraum: Doppelsternsystem mit mysteriösen Scheiben entdeckt

Neues aus dem Weltraum : Doppelsternsystem mit mysteriösen Scheiben entdeckt

Im Gegensatz zu unserer einzelgängerischen Sonne entstehen die meisten Sterne in Doppelsternsystemen - umkreisen also jeweils einen Partnerstern. Doppelsterne sind im Weltall sehr häufig, sind aber trotzdem bei weitem noch nicht vollständig verstanden. Eine der offenen Fragen ist, wie und wo Planeten in solchen komplexen Umgebungen entstehen. Jetzt gibt es einen Hinweis.

Mit Hilfe des Teleskos ALMA der Eso in Chile haben Astronomen nun protoplanetare Scheiben um zwei junge Sterne im Doppelsternsystem HK Tauri gefunden, deren eine ganz anders orientiert ist als die andere.

Die zwei Sterne in HK Tauri, das sich etwa 450 Lichtjahre von der Erde im Sternbild Taurus (Der Stier) befindet, sind weniger als fünf Millionen Jahre alt und etwa 58 Milliarden Kilometer voneinander entfernt — das ist der 13-fache Abstand zwischen Neptun und Sonne.

Der weniger helle Stern, HK Tauri B, ist von einer protoplanetaren Scheibe umgeben, die wir direkt von der Seite sehen - als eine dunkle Wolke, die das Licht des darin befindlichen Sterns abschattet. So kann der Stern die Scheibe nicht überstrahlen: besonders gute Bedingungen für Beobachtungen der Scheibe im sichtbaren oder im nah-infraroten Licht.

Der Begleitstern, HK Tauri A, besitzt ebenfalls eine Scheibe, die allerdings in diesem Fall das Sternenlicht nicht ausblendet. Im sichtbaren Licht kann die Scheibe daher nicht beobachtet werden, da ihr schwaches Leuchten von der Helligkeit des Sterns überstrahlt wird. Im Millimeter-Wellenlängenbereich jedoch strahlt sie hell und kann von ALMA problemlos beobachtet werden.

Mit Hilfe von ALMA war das Team nicht nur in der Lage, die Scheibe um HK Tauri A nachzuweisen, sondern auch zum ersten Mal ihre Rotation zu vermessen. Mit dieser Zusatzinformation konnten die Astronomen berechnen, dass die beiden Scheiben etwa um 60 Grad zueinander geneigt sind. Das bedeutet insbesondere, dass die Scheiben nicht beide parallel zur Ebene sein können, in der die beiden Sterne einander umkreisen. Mindestens eine der Scheiben muss gegen die Bahnebene gekippt sein.

"Diese deutliche Schieflage hat uns einen bemerkenswerten Blick auf ein junges Doppelsternsystem erlaubt”, sagt Rachel Akeson vom NASA Exoplanet Science Institute am California Institute of Technology in den USA. "Obwohl schon frühere Beobachtungen einen Hinweis auf die Existenz einer solchen Schieflage gegeben haben, zeigen die neuen ALMA-Beobachtungen von HK Tauri viel deutlicher als vorher, was in einem solchen Doppelsternsystem wirklich vor sich geht.”

Sterne und Planeten entstehen aus riesigen Staub- und Gaswolken. Wenn das Material in diesen Wolken sich unter der Einwirkung von Gravitation zusammenzieht, fängt es an sich merklich zu drehen bis der Großteil des Staubs und des Gases eine abgeflachte protoplanetare Scheibe bildet, die um einen wachsenden zentralen Protostern wirbelt.

In einem Doppelsternsystem wie HK Tauri jedoch ist die Sache sehr viel komplizierter. Befinden sich die Umlaufbahnen der Sterne und die protoplanetaren Scheiben nicht ungefähr in der gleichen Ebene, können diejenigen Planeten, die dort entstehen, auf hochexzentrischen und geneigten Bahnen landen.

Da ALMA den ansonsten unsichtbaren Staub und das Gas von protoplanetaren Scheiben sehen kann, erlaubt es noch nie zuvor gesehene Blicke auf dieses junge Doppelsternsystem. "Da wir dieses System in den frühen Stadien der Entstehung mit der noch vorhandenen protoplanetaren Scheiben beobachten, können wir besser sehen, wie die Dinge ausgerichtet sind”, erklärt Akeson.

Die Forscher wollen jetzt herausfinden, ob derartige Schieflagen für Doppelsternsysteme typisch sind oder nicht. Erst weitere Durchmusterungen werden zeigen können, ob dieser interessante Fund ein Einzelfall bleibt - oder ob solche Systeme in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, häufiger vorkommen.

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(csr)
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