Mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte hat ein Forschungsteam beobachtet, wie sich um einen jungen Stern zwei riesige Gasplaneten bilden.
Astronominnen und Astronomen haben in den Tiefen des Alls etwas Außergewöhnliches beobachtet: die Geburt neuer Planeten, genau jetzt.
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Um einen jungen Stern namens WISPIT 2 hat ein Forschungsteam nicht nur einen, sondern zwei gewaltige Planeten entdeckt, die sich in einer wirbelnden Scheibe aus Gas und Staub bilden. Es ist einer der klarsten und unmittelbarsten Blicke darauf, wie Planetensysteme – auch unseres – entstehen.
„WISPIT 2 ist bisher unser bester Blick in die eigene Vergangenheit“, sagt Chloe Lawlor, Doktorandin an der University of Galway in Irland und Erstautorin der Studie, die in The Astrophysical Journal Letters erschienen ist.
Seltenes Planetenduo entsteht
Damit ist WISPIT 2 erst das zweite bekannte System nach PDS 70, in dem Forschende zwei Planeten direkt beim Entstehen um einen Stern beobachten.
„Diese Strukturen deuten darauf hin, dass sich derzeit noch weitere Planeten bilden, die wir irgendwann nachweisen werden“, sagt Lawlor.
Die Scheibe um WISPIT 2 ist jedoch im Unterschied zu PDS 70 ungewöhnlich groß und stark gegliedert. Auffällige Lücken und Ringe zeigen, wo die jungen Planeten Material ausgeräumt haben.
„WISPIT 2 ist ein entscheidendes Labor. Wir können hier nicht nur die Entstehung eines einzelnen Planeten, sondern eines ganzen Planetensystems verfolgen“, sagt Christian Ginski, Mitautor der Studie und Forscher an der University of Galway.
Wachsendes Planetensystem
Der erste Planet, WISPIT 2b, wurde im vergangenen Jahr identifiziert. Er ist ein massereicher Gasriese, fast fünfmal so groß wie Jupiter, und kreist in großem Abstand um seinen Stern.
Nun haben Forschende einen zweiten Planeten näher am Stern bestätigt. „Der Nachweis einer neuen Welt in Entstehung zeigt eindrucksvoll, wozu unsere aktuellen Instrumente fähig sind“, sagt Richelle van Capelleveen, Doktorandin an der Leidener Sternwarte und Leiterin der früheren Studie.
Der neu bestätigte Planet WISPIT 2c kreist viermal näher am Stern und besitzt etwa die doppelte Masse seines Schwesterplaneten. Wie WISPIT 2b ist er ein Gasriese, vergleichbar mit den äußeren Planeten in unserem Sonnensystem.
Um den Planeten nachzuweisen und zu beobachten, nutzten Forschende der University of Galway und der Leidener Sternwarte Instrumente der Europäischen Südsternwarte, darunter das passend benannte „Very Large Telescope“ und dessen Interferometer.
Wie entstehen Planeten?
Um zu verstehen, was hier passiert, hilft ein Blick darauf, wie Planeten entstehen. Der Prozess dauert Millionen Jahre und läuft nach Angaben der US-Raumfahrtbehörde NASA ähnlich wie eine wachsende Schneekugel ab.
„Sie beginnen als Klumpen aus Gas und Staub, die einen Zentralstern umkreisen, der selbst noch im Entstehen sein kann. Schwerkraft und andere Kräfte lassen das Material in der Scheibe zusammenstoßen. Wenn diese Zusammenstöße sanft genug verlaufen, bleiben die Teilchen aneinander haften und wachsen, ähnlich wie rollende Schneebälle“, heißt es auf der Website der NASA.
„Mit der Zeit lagern sich Staubteilchen zu Kieseln zusammen, daraus werden kilometergroße Brocken. Während die entstehenden Planeten ihren Stern umkreisen, räumen sie Material aus ihrer Bahn und hinterlassen weitgehend leere Spuren. Gleichzeitig verschlingt der Stern Gas in seiner Nähe und drückt weiter entferntes Material nach außen“, heißt es weiter.
Aus diesem kosmischen Schneeball-Effekt gehen schließlich voll entwickelte Planeten hervor. Einige werden zu Gesteinswelten wie die Erde. Andere sammeln genügend Gas ein, bevor die Scheibe zerfällt, und wachsen zu gewaltigen Gasriesen wie Jupiter und Saturn heran – im Fall der neuen Studie zu WISPIT 2b und WISPIT 2c.
Möglicher dritter, verborgener Planet
Forschende vermuten, dass die Geschichte dieses jungen Systems damit noch nicht zu Ende ist. Weiter außen deutet eine weitere, schmalere Lücke auf einen möglichen dritten, noch unentdeckten Planeten hin.
„Wir vermuten, dass ein dritter Planet diese Lücke in die Scheibe fräst“, sagt Lawlor. „Aufgrund der deutlich schmaleren und flacheren Struktur könnte er ungefähr so massereich sein wie Saturn.“
Künftige Beobachtungen könnten diesen Verdacht bestätigen. Astronominnen und Astronomen blicken dafür bereits auf die nächste Generation von Teleskopen. „Mit dem Extremely Large Telescope der ESO könnten wir einen solchen Planeten vielleicht direkt abbilden“, sagt Ginski.