Staub in der Falle

Dieses mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gewonnene Bild zeigt V1247 Orionis, einen jungen, heißen Stern umgeben von einem dynamischen Ring aus Gas und Staub, den man als zirkumstellare Scheibe bezeichnet. Diese Scheibe besteht wie hier zu sehen aus zwei Teilen: Einem klar definierten zentralen Materiering und einer etwas undeutlicheren, sichelförmigen Struktur weiter außerhalb.

Die Region zwischen Ring und Sichel, die als dunkles Band erscheint, wird wahrscheinlich von einem jungen Planeten verursacht, der sich seinen Weg durch die Staubscheibe bahnt. Durch seine Rotation um den Mutterstern erzeugt seine Bewegung hohen Druck auf beiden Seiten seiner Bahn, ähnlich wie ein Schiff Bugwellen erzeugt, während es durchs Wasser gleitet. Diese Gebiete hohen Drucks werden zu schützenden Barrieren um die Zonen, in denen Planeten entstehen. Staubpartikel bleiben in ihnen für Millionen von Jahren gefangen, was ihnen Zeit und Raum gibt, zusammen zu klumpen und zu wachsen.

Die herausragende Auflösung von ALMA erlaubt den Astronomen erstmals, die komplexe Struktur solcher Staubansammlungen zu untersuchen. Das Bild zeigt nicht nur die sichelförmige Staubfalle an der Außenseite des dunklen Bandes, sondern auch Gebiete mit überschüssigem Staub innerhalb des Rings, die möglicherweise eine zweite Staubfalle auf der Innenseite der vermutlichen Planetenbahn darstellen. Dies bestätigt Vorhersagen aus früheren Computersimulationen.

Staubfallen sind eine mögliche Lösung für eines der Hauptprobleme in der aktuellen Theorie der Planetenentstehung, die vorhersagt, dass Partikel eigentlich in den Mutterstern abdriften und somit zerstört werden sollen, bevor sie ausreichend Zeit haben, auf die Größe von Planetesimalen anzuwachsen (das radiale Driftproblem).