Forscher glaubten zunächst, einen von Staub bedeckten Exoplaneten identifiziert zu haben, doch dieses Objekt verblasste. Kurz danach erschien ein neuer Lichtpunkt, der auf ein völlig anderes Phänomen hindeutete.
Diese künstlerische Illustration zeigt die heftige Kollision zweier massiver Objekte, die den Stern Fomalhaut umkreisen.
Bildnachweis: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI)
Nachfolgende Analysen zeigten, dass diese Lichtquellen Wolken aus glühenden Trümmern und keine Planeten waren. Paul Kalas, Astronom an der University of California in Berkeley, berichtete, dass dies das erste Mal sei, dass ein solches Ereignis außerhalb unseres Sonnensystems beobachtet wurde. Diese Kollisionen involvieren Planetesimale, kleine, felsige Objekte ähnlich Asteroiden, die eine Rolle bei der Entstehung von Welten spielen (Erklärung am Ende des Artikels).
Die Entdeckung zweier unterschiedlicher Einschläge im selben System innerhalb von nur zwanzig Jahren ist besonders ungewöhnlich. Tatsächlich sagten theoretische Modelle eine Kollision etwa alle 100.000 Jahre voraus, was diese Beobachtung außergewöhnlich macht. Diese Seltenheit bietet ein einzigartiges Fenster in die dynamischen Prozesse, die zur Geburt neuer Planeten führen können, dank der Untersuchung der verstreuten Materialien.
Diese Abfolge veranschaulicht die Ereignisse, die zur Entstehung der Staubwolke cs2 um Fomalhaut führen, und zeigt die Annäherung, Kollision und Verteilung der Trümmer.
Bildnachweis: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI) Der Stern Fomalhaut, der 25 Lichtjahre entfernt ist, ist bekannt für seine staubigen Trümmerscheiben. Beispielsweise erwies sich ein Objekt namens Fomalhaut b, das lange als Kandidat für einen Exoplaneten galt, als eine ähnliche Staubwolke. Sein allmähliches Verschwinden und das plötzliche Auftauchen einer anderen Wolke bestätigen, dass diese Elemente keine Planeten sind, sondern Überreste kosmischer Einschläge.
Diese Ergebnisse haben Konsequenzen für die zukünftige Suche nach Exoplaneten, da Trümmerwolken die Reflexion von Sternenlicht imitieren können. Diese Ähnlichkeit könnte Instrumente, die zur Planetenentdeckung konzipiert sind, in die Irre führen. Daher sind präzise Beobachtungsmethoden erforderlich, um echte Exoplaneten von Licht-Artefakten in Sternsystemen zu unterscheiden.
Um diese Entdeckungen zu vertiefen, planen Wissenschaftler, das James-Webb-Weltraumteleskop einzusetzen. Sein Instrument NIRCam wird die Größe der Staubkörner und die Zusammensetzung der Trümmer analysieren, einschließlich der möglichen Präsenz von Wasser und Eis.
Hubble-Composite-Bild, das die Trümmerwolken cs1 und cs2 um Fomalhaut zeigt, wobei der Stern abgedeckt ist, um die Strukturen hervorzuheben.
Bildnachweis: NASA, ESA, Paul Kalas (UC Berkeley) Planetesimale: Grundbausteine der Planetenentstehung
Planetesimale sind kleine, felsige oder eisige Körper, die junge Sterne umkreisen. Sie entstehen aus dem Staub und Gas in protoplanetaren Scheiben, wo Partikel allmählich unter dem Einfluss der Schwerkraft verklumpen. Diese Objekte, deren Größe von einigen Metern bis zu mehreren Kilometern reicht, stellen die Grundbausteine zukünftiger Planeten dar.
Wenn Planetesimale kollidieren, können sie verschmelzen, um massereichere Körper zu bilden – ein zentraler Prozess bei der Entstehung felsiger Planeten wie der Erde. Diese Einschläge setzen auch Wärme und Trümmer frei, welche die Zusammensetzung und Entwicklung des Sternsystems beeinflussen können. Das Studium dieser Kollisionen hilft daher zu verstehen, wie sich Welten im Laufe der Zeit zusammensetzen.
In unserem eigenen Sonnensystem spielten Planetesimale vor Milliarden von Jahren eine entscheidende Rolle. Die Asteroiden und Kometen, die wir heute beobachten, sind Überbleibsel aus dieser Zeit und liefern Hinweise auf die Anfangsbedingungen. Beobachtungen von Kollisionen in anderen Systemen wie Fomalhaut erlauben es, diese Prozesse auf galaktischer Ebene zu vergleichen.
Quelle: Science