Plutogroße Objekte umkreisen jungen Stern

Ein Schwarm plutogroßer Himmelskörper umkreist den jungen Stern HD 107146 in einer Entfernung, die dem 30- bis 150-fachen Abstand zwischen Erde und Sonne entspricht. Das zeigen Beobachtungen eines Forscherteams mit der Teleskopanlage ALMA. Damit sei ein Blick in eine wichtige Übergangsphase der Planetenentstehung gelungen, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal“. Relativ nahe am Stern sind vermutlich bereits große Planeten entstanden, nun bilden sich weiter außen Zwergplaneten ähnlich wie im Kuipergürtel unseres Sonnensystems.

Staubscheibe um HD 107146

„HD 107146 bietet uns die Gelegenheit, eine faszinierende Epoche bei einem sonnenähnlichen Stern zu beobachten“, erläutert Stuartt Corder vom National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville. Mit einem Alter von hundert Millionen Jahren ähnelt der neunzig Lichtjahre entfernte Stern der jungen Sonne. Junge Sterne sind von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben, in der sich durch Zusammenklumpen von kleinen Staubkörnchen zu immer größeren Objekten schließlich Planeten bilden. Zusammenstöße der Planetenbausteine führen zunächst zu einem Anwachsen des Staubanteils in der inneren Scheibe. Ist die Planetenentstehung abgeschlossen, so verschwindet auch der Staub.

Computersimulationen sagen allerdings eine Zunahme des Staubs im äußeren Bereich der Scheibe in dieser Epoche voraus: Dort entstehen nun plutogroße Zwergplaneten, die mit ihrer Schwerkraft die Bahnen kleinerer Objekte stören und so zu Kollisionen und der Bildung von Staub führen. Und genau das haben Corder und seine Kollegen mit ALMA beobachtet: Die Konzentration von Staub steigt bis in große Entfernung vom Stern an. „Wir haben die Scheibe um HD 107146 also vermutlich genau zu der Zeit erwischt, in der sich dort draußen plutogroße Himmelskörper bilden“, so Teammitglied Luca Ricci vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge.

Die Forscher fanden außerdem Hinweise auf eine 1,2 Milliarden Kilometer breite Lücke in der Staubscheibe. Der Bereich mit einem deutlich geringeren Staubanteil ist etwa achtzigmal so weit von dem Stern entfernt wie die Erde von der Sonne. Zum Vergleich: Pluto zieht seine Bahn im dreißig- bis fünfzigfachen Erde-Sonne-Abstand. Bestätigen weitere Beobachtungen die Existenz dieser Lücke, so sehen Corder, Ricci und ihre Kollegen darin ein Indiz für die Existenz erdgroßer Planeten in dieser Region. Solche Planeten könnte es dann auch im Kuipergürtel in unserem Sonnensystem geben.