Entstehung einzelgängerischer Planeten

Planeten entstehen in aller Regel in rotierenden Gas- und Staubscheiben um junge Sterne. Doch das ist nicht immer so, wie Forschende nun mit dem James-Webb-Weltraumteleskop entdeckten. In dem jungen Sternhaufen NGC 1333 im Sternbild Perseus stießen sie auf sechs bislang unbekannte Objekte, die fünf- bis zehnmal so schwer sind wie Jupiter. Offenbar haben sie sich unabhängig von einem Stern gebildet, so die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachblatt „Astronomical Journal“.

Bereits seit gut einem Vierteljahrhundert ist bekannt, dass nicht alle Planeten um Sterne kreisen. So ziehen auch Einzelgänger weit entfernt von Sternen ihre Bahnen. Doch bislang gingen die meisten Astronominnen und Astronomen davon aus, dass diese Planeten sich einst um Sterne gedreht hatten. Erst später, so die Annahme, wurden sie durch andere Himmelskörper in der Nähe aus ihrem Heimatsystem herausgeschleudert.

Ein bislang unbekannter Entstehungsweg für große Planeten

Bei Beobachtungen mit dem James-Webb-Teleskop stießen Ray Jayawardhana von der Johns Hopkins University in den USA und sein Team nun gleich auf mehrere Planeten, die nicht um einen Stern kreisen. Sie waren den Forschenden aufgefallen, als sie in dem etwa tausend Lichtjahre entfernten Sternentstehungsgebiet NGC 1333 nach den leichtesten Objekten suchten, die sich wie Sterne bilden. Unter den aufgespürten Himmelskörpern fanden sich Zwergsterne sowie sechs besonders leichte Objekte: Planeten mit gerade einmal der fünf- bis zehnfachen Masse von Jupiter, dem größten Planet in unserem Sonnensystem.

Die Ergebnisse zeigen, dass Planeten auf zwei unterschiedlichen Wegen entstehen können, so Jayawardhana: „Einerseits wie Jupiter in einer Scheibe aus Gas und Staub um einen jungen Stern, und andererseits wie ein Stern durch einen eigenständigen Kollaps einer Gaswolke.“ Objekte, die noch weniger als die gefundenen Planeten wiegen, hat das Team allerdings nicht gefunden, auch wenn das Weltraumteleskop dafür empfindlich genug wäre. Daraus schließen die Forschenden, dass nur Objekte wie Sterne entstehen können, die mindestens fünfmal so viel wiegen wie der Gasriese Jupiter.

Insgesamt ist sogar etwa jedes zehnte Objekt in NGC 1333 gar kein Stern, sondern ein großer Planet, so das Fazit der Studie. Der leichteste von ihnen überraschte zudem besonders: Denn er ist selbst von einer Scheibe aus Gas und Staub umgeben. Offenbar können sich „um diese kleinen Objekte mit der Masse großer Gasplaneten also sogar eigene kleine Planetensysteme bilden“, so der ebenfalls an der Studie beteiligte Alexander Scholz von der University of St Andrews in Großbritannien.