Planetenentstehung um einen nahen Stern

Nur 25 Lichtjahre von uns entfernt leuchtet der Stern Fomalhaut, einer der hellsten Sterne am Nachthimmel. Er ist gerade einmal 440 Millionen Jahre alt und eines der besten Objekte, um die Entstehung eines Planetensystems quasi live zu beobachten. Nun hat ein Forschungsteam den Stern und seine Umgebung erstmals mit dem James-Webb-Teleskop beobachtet – und um ihn einen bislang unbekannten Ring aus Gas und Staub sowie große Staubwolken entdeckt. Dies deute, so berichten die Astronominnen und Astronomen im Fachblatt „Nature Astronomy“, auf den Zusammenstoß größerer Planetenbausteine hin.

Der Stern Fomalhaut ist von zwei Ringen aus Gas und Staub umgeben. Sie ähneln dem Asteroidengürtel und dem Kuipergürtel in unserem Sonnensystem. Das hatten bisherige Beobachtungen – unter anderem mit dem Weltraumteleskop Hubble und der Radioteleskopanlage ALMA – gezeigt. In diesen Ringen vermutete man bereits Planeten, deren Schwerkraft dann Spuren in den Ringen hinterlassen würde.

Mit dem James-Webb-Teleskop haben sich András Gáspár vom Stewart Observatory in Arizona und sein Team nun auf die Suche nach solchen Spuren begeben. Mit Detektoren für infrarote Strahlung ist das Weltraumteleskop darauf spezialisiert, die nahe Umgebung junger Sterne zu untersuchen. „Und die Ergebnisse haben uns nicht enttäuscht“, so die Forschenden. So zeigen die Messungen des Teams Strukturen im inneren Ring, die auf die Schwerkraft bislang unbekannter Planeten hindeuten.

Außerdem zeigen die Bilder einen weiteren Ring zwischen den beiden bekannten. Auch dieser werde vermutlich durch die Schwerkraft eines bislang unbekannten Planeten zusammengehalten, so Gáspár und sein Team. Dort gibt es außerdem eine Wolke aus Staub, die früher für einen Planeten gehalten wurde. Stattdessen gehe es in dem Ring aber vermutlich dynamisch zu und Zusammenstöße zwischen Himmelskörpern würden häufiger solche Staubwolken entstehen lassen. Und nicht nur dort, auch im äußeren Ring um Fomalhaut scheint es in jüngster Zeit eine solche Kollision gegeben zu haben. Denn auf den Aufnahmen des James-Webb-Teleskops ist dort ebenfalls eine große Staubwolke zu erkennen.

In der Umgebung von Fomalhaut scheint es also zahlreiche planetare Bausteine zu geben, die sich durch ihre Schwerkraft bemerkbar machen. Zuletzt müssen außerdem einige solcher Objekte zusammengeprallt sein – es handle sich also um ein komplexes Planetensystem, das gegenwärtig voller Dynamik stecke, so die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.