Junger Stern wird von zwei Kometenfamilien umrundet

Um den jungen Stern Beta Pictoris kreisen zwei Arten von Kometen, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Das zeigt die Auswertung von archivierten Spektren der Europäischen Südsternwarte ESO aus den Jahren 2003 bis 2011 durch ein Astronomenteam. Die erste Kometenfamilie steht unter dem Einfluss eines großen Planeten und zeigt nur noch geringe Aktivität. Die zweite dagegen produziert viel Gas und Staub und ist offenbar erst jüngst durch eine Kollision größerer Himmelskörper entstanden. Die Schweifsterne in dem entstehenden Planetensystem um Beta Pictoris ähneln damit den Kometenfamilien in unserem Sonnensystem, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Es ist uns damit erstmalig gelungen, mithilfe einer statistischen Untersuchung die Umlaufbahnen und die Physik einer großen Anzahl von Kometen bei einem anderen Stern zu bestimmen“, erläutert Flavian Kiefer vom Institut für Astrophysik in Paris. „Unsere Arbeit liefert einen bemerkenswerten Einblick in die Mechanismen, die auch in unserem Sonnensystem kurz nach seiner Entstehung von 4,5 Milliarden Jahren am Werk waren.“ Denn der 63 Lichtjahre entfernte Stern Beta Pictoris ist mit einem Alter von 20 Millionen Jahren astronomisch gesehen extrem jung, sein Planetensystem befindet sich noch in der Entstehungsphase.

Der junge Stern ist noch von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben, in der Planeten entstehen. Einen dieser Planeten spürte man 2003 mit dem Very Large Telescope der ESO auf: Es handelt sich um einen Gasriesen mit der achtfachen Jupitermasse, der etwa im achtfachen Erde-Sonne-Abstand um Beta Pictoris kreist. Spektroskopische Untersuchungen des Sternenlichts zeigen außerdem eine große Anzahl kleiner, bei Annäherung an Beta Pictoris verdampfender Körper – offenbar Kometen, wie es sie auch in unserem Sonnensystem gibt.

Kiefer und seine Kollegen haben nun über tausend Spektren von Beta Pictoris ausgewertet, aufgenommen von 2003 bis 2011 mit dem 3,6-Meter-Teleskop der ESO. Die Astronomen konnten anhand dieser Daten 493 individuelle Kometen identifizieren. Die Spektren zeigen zwei deutlich unterschiedliche Arten von Kometen. Die Bahnen der weniger aktiven Kometen sind dabei erheblich durch den bekannten großen Gasplaneten beeinflusst. Sie ziehen ihre Bahn also seit längerer Zeit relativ nahe am Stern und haben daher einen Großteil ihrer flüchtigen Materialien bereits abgegeben. Die Bahnen der aktiven Kometen der zweiten Familie dagegen deuten auf eine nicht lange zurückliegende Entstehung durch die Kollision und den Zerfall größerer Objekte hin. Solche Ereignisse sind in jungen Planetensystemen häufig und haben auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung unseres Sonnensystems gespielt.