Riesige Staub- und Gasscheiben umgeben viele junge Sterne. Einige enthalten kreisförmige Lücken - wahrscheinlich das Ergebnis der Bildung von Planeten, die Hohlräume entlang ihrer Umlaufbahnen herausschneiden -, die die Scheiben eher wie Wellen in einem Teich aussehen lassen als wie flache Pfannkuchen.
Aber Astronomen kennen nur wenige Beispiele, einschließlich der archetypischen Scheibe, die Beta Pictoris umgibt, für diese Übergangsphase zwischen der ursprünglichen Scheibe und dem jungen Planetensystem. Und sie haben noch nie einen sich bildenden Planeten entdeckt.
Zwei unabhängige Forschungsteams glauben, genau dies um den Stern HD 169142 herum beobachtet zu haben, einen jungen Stern mit einer Scheibe, die sich bis zu 250 astronomische Einheiten (AU) erstreckt und ungefähr sechsmal größer ist als die durchschnittliche Entfernung von der Sonne zu Pluto.
Mayra Osorio vom Institut für Astrophysik Andalusiens in Spanien und Kollegen untersuchten erstmals die Festplatte von HD 169142 mit dem Very Large Array (VLA) in New Mexico. Mit den 27 in Y-Form konfigurierten Funkschalen konnte das Team zentimetergroße Staubkörner erkennen. Durch die Kombination ihrer Ergebnisse mit Infrarotdaten, die das Vorhandensein von mikroskopischem Staub verfolgen, konnte die Gruppe zwei Lücken in der Scheibe erkennen.
Eine Lücke liegt zwischen 0,7 und 20 AE und die zweite größere Lücke liegt zwischen 30 und 70 AE. In unserem Sonnensystem würde die erste auf der Umlaufbahn der Venus beginnen und auf der Umlaufbahn des Uranus enden, während die zweite auf der Umlaufbahn des Neptun beginnen, die Umlaufbahn von Pluto passieren und sich darüber hinaus erstrecken würde.
„Diese Struktur deutete bereits darauf hin, dass die Scheibe von zwei Planeten oder substellaren Objekten modifiziert wurde, aber zusätzlich zeigen die Funkdaten die Existenz eines Materialklumpens innerhalb der äußeren Lücke, die sich ungefähr in der Entfernung von Neptuns Umlaufbahn befindet weist auf die Existenz eines sich bildenden Planeten hin “, sagte Mayra Osorio in einer Pressemitteilung.
Maddalena Reggiani vom Institut für Astronomie in Zürich und Kollegen versuchten dann, mit dem Very Large Telescope nach Infrarotquellen in den Lücken zu suchen. Sie fanden ein helles Signal in der inneren Lücke, das wahrscheinlich einem sich bildenden Planeten oder einem jungen Braunen Zwerg entspricht, einem Objekt, das nicht massiv genug ist, um die Kernfusion in Gang zu setzen.
Das Team konnte ein Objekt in der zweiten Lücke wahrscheinlich aufgrund technischer Einschränkungen nicht bestätigen. Jedes Objekt mit einer Masse von weniger als dem 18-fachen der Jupitermasse bleibt in den Daten verborgen.
Zukünftige Beobachtungen werden mehr Licht auf das exotische System werfen und es den Astronomen hoffentlich ermöglichen, besser zu verstehen, wie sich Planeten zuerst um junge Sterne bilden.
Beide Artikel wurden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
