Erstmals Planetensystem früh in seiner Entstehung beobachtet
Mit dem ALMA-Teleskop und dem James Webb Weltraumteleskop konnten Astronom:innen die früheste Phase der Planetenentstehung um einen Protostern einfangen.
Forschende konnten erstmals den Moment einfangen, in dem sich Planeten um einen Stern außerhalb unseres Sonnensystems zu bilden beginnen. Mit dem ALMA-Teleskop, an dem die Europäische Südsternwarte ESO beteiligt ist, und dem Weltraumteleskop James Webb haben sie den Nachweis für die Entstehung der ersten winzigen Teilchen aus planetarem Material erbracht – heiße Mineralien, die gerade beginnen, sich zu verfestigen. Diese Entdeckung zeigt erstmals ein Planetensystem in einem so frühen Stadium seiner Entstehung und öffnet ein Fenster in die Vergangenheit unseres Sonnensystems.
HOPS-315
„Zum ersten Mal haben wir den frühesten Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Planetenentstehung um einen anderen Stern als unsere Sonne beginnt“, sagt Melissa McClure, Professorin an der Universität Leiden in den Niederlanden und Hauptautorin der neuen Studie. Mitautorin Merel van ’t Hoff, Professorin an der Purdue University in den USA, vergleicht ihre Ergebnisse mit „einem Bild des jungen Sonnensystems“ und sagt: „Wir sehen ein System, das so aussieht, wie unser Sonnensystem, als es gerade begann, sich zu bilden.“
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Dieses neu entstandene Planetensystem entsteht um HOPS-315, einen Protostern, der etwa 1.300 Lichtjahre von uns entfernt unserer einst entstehenden Sonne ähnelt. Um solche Baby-Sterne herum finden sich oft protoplanetare Scheiben, die die Geburtsstätten neuer Planeten sind. Zwar ließen sich bereits junge Scheiben mit neugeborenen, massereichen, Jupiter-ähnlichen Planeten beobachten, die ersten festen Bestandteile, die Planetesimalen, waren aber immer bereits vorhanden.
In unserem Sonnensystem findet sich das früheste feste Material, das sich in der Nähe der heutigen Position der Erde um die Sonne verdichtet hat, in alten Meteoriten. Solche Meteoriten sind vollgepackt mit kristallinen Mineralien, die Siliziummonoxid (SiO) enthalten und sich unter den extrem hohen Temperaturen in jungen planetarischen Scheiben verdichten können. Im Laufe der Zeit verbinden sich diese neu kondensierten Feststoffe miteinander und bilden den Keim für die Planetenentstehung, während sie an Größe und Masse zunehmen.
Der neuen Entdeckung nach beginnen diese heißen Mineralien in der Scheibe um HOPS-315 gerade zu kondensieren: SiO ist sowohl in gasförmigem Zustand um den Stern herum als auch in kristallinen Mineralien vorhanden ist, was darauf hindeutet, dass es gerade erst beginnt, sich zu verfestigen. Dieser Prozess wurde noch nie zuvor in einer protoplanetaren Scheibe beobachtet.
Der Nachweis dieser Mineralien gelang zunächst mit dem Weltraumteleskop James Webb (JWST). Um herauszufinden, woher die Signale genau kamen, beobachtete das Team das System mit ALMA, dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, das von der ESO zusammen mit internationalen Partnern in der chilenischen Atacama-Wüste betrieben wird.
Anhand dieser Daten kommen die chemischen Signale aus einem kleinen Bereich der Scheibe um den Stern, der dem Asteroidengürtels um die Sonne entspricht. Deswegen bietet die Scheibe von HOPS-315 eine einzigartige Vorlage für die Erforschung unserer eigenen kosmischen Geschichte. Van ’t Hoff sagt: „Dieses System ist eines der besten, die wir kennen, um einige der Prozesse zu untersuchen, die in unserem Sonnensystem stattgefunden haben.“ Es bietet Forschenden zudem eine neue Möglichkeit, die frühe Planetenentstehung zu untersuchen, indem es als Vertreter für neu entstandene Sonnensysteme in der Milchstraße dient. [ESO / HdA / dre]
Weitere Informationen
- Originalveröffentlichung
M.K. McClure et al., Refractory solid condensation detected in an embedded protoplanetary disk, Nature, 16. Juli 2025; DOI: 10.1038/s41586-025-09163-z - Assistant professor Dr. Melissa K. McClure, Sterrewacht Leiden, Faculteit der Wiskunde en Natuurwetenschappen, Universiteit Leiden
- Merel van ‘t Hoff, Assistant Professor of Physics and Astronomy, Purdue University, merelvanthoff.com
Anbieter
European Southern Observatory (ESO)Karl-Schwarzschild-Str. 2
85748 Garching bei München
Deutschland
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