Webb-Teleskop findet Anzeichen für Kollisionen marsgroßer Körper in jungen Sternsystemen

Astronominnen und Astronomen nutzen das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA, um junge Sternsysteme zu untersuchen, die offenbar heftige Kollisionen erleben, wie ScienceDaily berichtet. Die Ergebnisse des Teams wurden am 1. Oktober in The Astrophysical Journal veröffentlicht. Kate Su vom Space Science Institute in Boulder, Colorado, leitete das Team der Astronominnen und Astronomen.

Die Studie untersuchte Systeme, die als extreme Trümmerscheiben bekannt sind. Sie enthalten außergewöhnlich große Mengen warmen Staubs nahe ihren Sternen, ungefähr in derselben Region, in der in unserem eigenen Sonnensystem Gesteinsplaneten kreisen. Das außer Dienst gestellte Spitzer-Weltraumteleskop der NASA identifizierte diese Kategorie. Die Forschenden stellten eine Stichprobe von 21 solchen Scheiben zusammen: Fünf stammten aus archivierten Spitzer-Beobachtungen, und 16 wurden mit Webb untersucht. Von der Webb-Stichprobe wurden 12 Scheiben neu beobachtet, und vier waren Nachbeobachtungen von Systemen, die zuvor mit Spitzer untersucht worden waren.

„Dies ist das erste Mal, dass wir genügend Systeme zusammengestellt haben, um diese Unterklasse, die wir extreme Trümmerscheiben nennen, wirklich zu verstehen“, sagte Su. „Vor Webb hatten wir nur begrenzte Informationen. Wir wussten, dass sie seltsam und sehr verschieden von den typischen kalten Trümmerscheiben sind, die wir kennen, etwa Vega und Fomalhaut.“ Su sagte, mit mehr Daten könnten die Forschenden genau bestimmen, was diese Scheiben für die Planetenentstehung und -entwicklung bedeuten.

Laut ScienceDaily bestätigten die Forschenden drei bestimmende Merkmale extremer Trümmerscheiben. Ihre Staubkörner sind kleiner als die, die in protoplanetaren oder typischeren Trümmerscheiben gefunden werden, sie enthalten ungewöhnlich hohe Konzentrationen warmen Staubs, und ihre Helligkeit ändert sich im Laufe der Zeit unregelmäßig. Webb und Spitzer zeigten diese Merkmale durch Mittelinfrarotspektren.

Laut ScienceDaily untersuchten die Forschenden die in den Scheiben vorhandenen Minerale und teilten die Systeme in zwei große Gruppen ein: kieselsäurereiche Scheiben und kieselsäurearme Scheiben. Auf der Erde ist vulkanisches Glas wie Obsidian ein Beispiel für kieselsäurereiches Material, während das kieselsäurearme Mineral Forsterit als grüne Sandkörner an bestimmten Stränden auf Hawaii zu sehen ist.

Laut ScienceDaily legen theoretische Modelle nahe, dass extreme Trümmerscheiben relativ häufig sein sollten, doch die Beobachtungen erzählen eine andere Geschichte. Auf Grundlage der bisher gesammelten Daten schätzen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass nur etwa 1 % der jungen Sterne beobachtbare Anzeichen dieser Phase zeigen. Auch unser eigenes Sonnensystem könnte eine solche Phase durchlaufen haben, als es sich bildete.