Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die dreidimensionale Struktur einer Planeten-Geburtsstätte

07.02.2017

Astronomen haben dreidimensionale Strukturen in der protoplanetaren Scheibe rund um den jungen Stern TW Hydrae nachgewiesen. Mit einer neuartigen Analysetechnik konnten sie aus Beobachtungen der Scheibe Rückschlüsse auf deren Struktur ziehen. Das ist ein Fortschritt gegenüber früheren Bildern solcher Scheibenstrukturen: In denen war nicht unterscheidbar, ob es sich um Regionen unterschiedlicher Dichte oder um Unterschiede in der Chemie oder im Aggregatzustand von Staubteilchen handelte. Das Muster, eine ringförmige Lücke, könnte durch einen Planeten verursacht sein oder Instabilitäten anzeigen, aus denen ein Planet entstehen könnte.

Planeten entstehen in wirbelnden Scheiben aus Gas und Staub – und die räumlichen Strukturen solcher Scheiben enthalten wertvolle Informationen über das Wie der Planetenentstehung. Erst seit einigen Jahren gibt es überhaupt astronomische Aufnahmen, die detailscharf genug sind, um nicht nur die Scheiben als Ganzes zu zeigen, sondern auch einiges von ihrer Struktur sichtbar zu machen.


Die protoplanetare Scheibe um den jungen Stern TW Hydrae. Links Aufnahme im Licht einer Spektrallinie von Kohlenstoffmonosulfid (CS), rechts Aufnahme im Streulicht von Staub in der Scheibe.

Links: R. Teague (MPIA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO). Rechts: R. van Boekel (MPIA), ESO

Jetzt sind Astronomen unter der Leitung von Richard Teague, einem Doktoranden am Max-Planck-Institut für Astronomie, einen Schritt weitergegangen. Anhand bisheriger Bilder von Scheibenstrukturen war nicht zuverlässig zu unterscheiden, ob sichtbare Scheibenstrukturen auf unterschiedliche Materialeigenschaften zurückgingen (z.B. auf größere oder kleinere Staubteilchen) oder auf Unterschiede in der Dichte der Scheibenmaterie.

Dichteunterschiede sind besonders interessant, weil sie die Anwesenheit eines jungen Planeten verraten können – oder aber einer Region, in der die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung eines neuen Planeten besonders groß ist. Teague und seine Kollegen kombinierten Beobachtungen an unterschiedlichen Arten von Licht: einerseits dem von den Staubteilchen reflektierten Licht, andererseits Licht, das von Kohlenstoffmonosulfidmolekülen abgestrahlt wird. Auf dieses Weise konnten sie eine ringförmige Lücke nachweisen, in der die Materiedichte weniger als halb so groß ist wie in den benachbarten Scheibenregionen.

Die Lücke befindet sich in beträchtlicher Entfernung vom Stern: rund 95 mal so weit entfernt wie die Erde von der Sonne. Egal, ob sie die Anwesenheit eines Planeten oder laufende Prozesse der Planetenentstehung signalisiert: Beide Möglichkeiten sind für die heutigen Modelle der Planetenentstehung schwer zu erklären. Diese Modelle bieten keine rechte Möglichkeit, wie sich überhaupt in solch einer Scheibe in derart großer Entfernung vom Stern Planeten bilden können.

Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse von Teague und Kollegen und eine ähnliche Veröffentlichung Ende 2016 von Andrea Isella und Kollegen an der Rice University in Texas eröffnen eine neue Phase der Untersuchung von planetaren Geburtsstätten: Astronomen beginnen, die dreidimensionalen Unterstrukturen der protoplanetaren Scheiben zu kartieren.
Hintergrundinformationen

Die hier beschriebenen Ergebnisse sind als R. Teague et al., "A Surface Density Perturbation in the TW Hydrae Disk at 95 au Traced by Molecular Emission" im Astrophysical Journal 835 (2017) erschienen.

Die beteiligten Wissenschaftler sind Richard Teague, Dmitry Semenov, Thomas Henning, Tillman Birnstiel, Roy van Boekel (alle MPIA) in Zusammenarbeit mit Uma Gorti (NASA Ames und SETI-Institut), Stéphane Guilloteau, Anne Dutrey (beide Universität Bordeaux und CNRS) und Edwige Chapillon (Universität Bordeaux, CNRS und IRAM).

Weitere Informationen:

http://www.mpia.de/aktuelles/wissenschaft/2017-01-twhydrae-scheibe - Online-Version der Pressemitteilung
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/835/2/228 - Fachartikel von Teague et al. 2017
http://adsabs.harvard.edu/abs/2016PhRvL.117y1101I - Fachartikel von Isella et al. 2016

Dr. Markus Pössel | Max-Planck-Institut für Astronomie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wuppertaler Forscher messen vom Weltraum aus die Temperatur der oberen Atmosphäre
18.01.2019 | Bergische Universität Wuppertal

nachricht Wie Moleküle im Laserfeld wippen
17.01.2019 | Forschungsverbund Berlin e.V.

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: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zeitwirtschafts- und Einsatzplanungsprozesse effizient und transparent gestalten mit dem Workforce Management System der GFOS

18.01.2019 | Unternehmensmeldung

Der Schlaue Klaus erlaubt keine Fehler

18.01.2019 | Informationstechnologie

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

18.01.2019 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics