Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Planetenbildung auch um "misslungene Sterne"

21.10.2005


Internationales Astronomenteam weist nach, dass sich erste Schritte zur Bildung von Planeten auch bei Braunen Zwergen vollziehen


Mit dem Weltraumteleskop SPITZER der NASA hat ein Gruppe von Astronomen aus deutschen, amerikanischen und italienischen Forschungsinstituten entdeckt, dass die Planetenbildung zumindest im Ansatz auch in der Umgebung von Braunen Zwergen, also "misslungenen Sternen" abläuft. Damit erweist sich der Prozess der Planetenbildung als universeller und robuster als bisher vermutet.

Braune Zwerge entstehen wie ihre massereicheren Geschwister, die normalen Sterne, durch den Kollaps interstellarer Gas- und Staubwolken. Bei einem solcher Kollaps bildet sich eine zentrale Verdichtung, eingebettet in eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub. Solche zirkumstellaren Scheiben strahlen entsprechend ihrer Temperatur im infraroten Spektralbereich. Mit dem Weltraumteleskop SPITZER wurden sie in der Umgebung zahlreicher junger Brauner Zwerge entdeckt.


Der Kollaps der Gas- und Staubwolken endet, wenn der Anstieg von Druck, Temperatur und Dichte in der zentralen Verdichtung zum Einsetzen des Wasserstoffbrennens (Kernfusion) führt - damit wird die zentrale Verdichtung zu einem eigentlichen Stern. Reicht jedoch ihre Masse nicht aus, um die für Kernfusion erforderlichen Bedingungen herbeizuführen, so entsteht ein Brauner Zwerg: Er wird sich keine weiteren Energiequellen mehr erschließen können und bloß die durch den Kollaps erzeugte Kompressionswärme langsam abstrahlen.

Das Astronomenteam hat sechs junge Braune Zwerge aus dem 520 Lichtjahre entfernten Sternentstehungsgebiet im südlichen Sternbild Chamaeleon untersucht. Die Objekte sind zwischen einer und drei Millionen Jahre alt, ihre Massen betragen zwischen dem 40- und dem 70fachen der Jupitermasse. Mit SPITZER nahmen die Forscher detaillierte Spektren im infraroten Licht auf, aus denen sich Informationen über die Größen der strahlenden Teilchen und deren mineralogische Zusammensetzung ableiten lassen.

Die Analyse der Daten ergab in fünf der sechs untersuchten Fälle, dass in den zirkumstellaren Scheiben dieser "misslungenen Sterne" die Staubteilchen aneinander haften und bereits größere Klumpen aus Olivin, einem siliziumhaltigen Mineral, und kristalline Strukturen bilden. Solche Gebilde sind aus Untersuchungen der Scheiben junger normaler Sterne bekannt und finden sich auch in Kometen - den Überresten aus der Bildungsphase unseres eigenen Planetensystems. Offenbar laufen also in den zirkumstellaren Scheiben der jungen Braunen Zwerge die selben Wachstums- und Kristallisationsprozesse ab, die bei normalen Sternen (einschließlich unserer Sonne) am Anfang der Planetenbildung stehen.

Weiterhin fanden sich Hinweise auf ein Abflachen der zirkumstellaren Scheiben, das beim Einsetzen der Wachstumsprozesse in der Staubkomponente auch zu erwarten ist. "Mit SPITZER können wir die Planetenbildung unter ganz unterschiedlichen Bedingungen untersuchen. Unsere Beobachtungen zeigen, dass die ersten Schritte der Planetenbildung in geringerem Maße von den Details abhängen als bisher vermutet", sagte Daniel Apai, der gegenwärtig am Steward-Observatorium in Tucson forscht und Mitglied des NASA Astrobiology Institute’s Life and Planets Astrobiology Center ist. Und Kees Dullemond vom Max-Planck-Institut für Astronomie betont: "Dieses Ergebnis ist auch deshalb so wichtig, weil es die Theorien über Planetenbildung einschränkt und uns damit tiefere Einblicke in diesen Prozess ermöglicht".

Diese Beobachtungsergebnisse zeigen, das es sich bei zukünftigen Missionen zur Suche nach extrasolaren Planeten, wie die Mission DARWIN der ESA und der Terrestrial Planet Finder (TPF) der NASA, lohnen könnte, auch die Umgebung Brauner Zwerge nach Planeten zu untersuchen.

Solche Spektren erhält man, wenn man das vom Teleskop gesammelte Licht nach seinen Wellenlängen zerlegt, ähnlich wie ein Wassertropfen oder ein Prisma das Sonnenlicht in seine Regenbogenfarben auflöst. Die breiten, bei unterschiedlichen Wellenlängen auftretenden "Buckel" sind die "Fingerabdrücke", aus denen chemische Merkmale (silikathaltig, etc.), die Größe und der Aggregatzustand (amorph bis kristallin) der Staubteilchen abgelesen werden können.

In der Abbildung markieren die hellgrünen vertikalen Streifen die Lage der "Fingerabdrücke" von Kristallen, die primär aus dem auf der Erde vorkommenden, grünen, silikathaltigen Mineral Olivin bestehen. Offenbar enthalten die Spektren von dreien der vier Braunen Zwerge Anteile solcher Art. Im interstellaren Staub sind sie nicht erkennbar, am stärksten sind sie im Spektrum des Kometen Hale-Bopp ausgeprägt. Je größer die Staubteilchen, desto breiter sind die "Buckel" in ihrem Emissionsspektrum.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Klaus Jäger
Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg
Tel.: ++49 6221 528 379
E-Mail: jaeger@mpia.de

Dr. Cornelis P. Dullemond
Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg
Tel.: ++49 6221 528 395
E-Mail: dullemond@mpia.de

Dr. Jakob Staude
Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg
Tel.: ++49 6221 528 229
E-Mail: staude@mpia.de

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Astronomie Planetenbildung SPITZER

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Erforschung von Elementarteilchen in Materialien
17.01.2017 | Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie

nachricht Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau