Normalerweise sind Planeten die „Kinder“ der Sterne: Nachdem das leuchtende Zentrum aus der Zusammenballung von Gas und Staub entstanden ist, formen sie sich aus einer Materiescheibe um den jungen Stern. Anschließend umkreisen ihn die Planeten dann wie im Fall unseres Sonnensystems. Doch wie die astronomische Forschung gezeigt hat, gibt es auch „mutterlose“ Planeten im All: Objekte mit planetenähnlicher Masse, die nicht durch die Schwerkraft eines Sterns gebunden sind.
Was die Entstehung dieser im Englischen “Rogue Planets” genannten Einzelgänger betrifft, vermutet man zwei mögliche Prozesse: Es kann sich um Himmelskörper handeln, die einst durch gravitative Turbulenzen aus ihren Planetensystemen herausgeschleudert und so auf die einsame Reise durchs All geschickt wurden. Vor allem die größeren Exemplare könnten aber auch außerhalb von Planetensystemen entstanden sein: Sie könnten sich durch Zusammenballungen von Materie gebildet haben – so wie Sterne. Das Material reichte dann aber nicht für weiteres Wachstum aus und es bildete sich nur ein Objekt mit planetenähnlicher Masse, in dem keine stellare Kernfusion zünden kann.
Planeten, die sich wie Sterne bilden
Dieser mögliche Bildungsprozess steht nun im Zentrum der Studie der Forschenden um Adam Langeveld von der Johns Hopkins University in Baltimore. Die Ergebnisse basieren auf einer Durchmusterung des Nebels NGC1333, der sich etwa tausend Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Perseus befindet. Es handelt sich dabei um ein junges kosmisches Gebilde, in dem relativ frühe Stadien der Bildung von Himmelskörpern zu finden sind. Zur Untersuchung kam ein Infrarot-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops zum Einsatz: „Wir haben die enorme Empfindlichkeit von Webb bei Infrarotwellenlängen genutzt, um nach besonders unscheinbaren Objekten in dem Nebel zu suchen und damit eine grundlegende Frage der Astronomie zu klären: Wie leicht kann ein Objekt sein, um sich wie ein Stern bilden zu können“, sagt Co-Autor Ray Jayawardhana von der Johns Hopkins University.
Wie das Team berichtet, kamen sie bei der Durchmusterung sechs Einzelgänger-Planeten auf die Spur. Den Webb-Daten zufolge handelt es sich um Gasriesen, die fünf- bis zehnmal mehr Masse als Jupiter besitzen und nicht an Sterne gebunden sind. Es liegt nahe, dass sie sich in der jungen Sternbildungsregion durch den gleichen Prozess gebildet haben, der normalerweise Sterne hervorbringt – also durch Zusammenballung einer Materiewolke. Besonders deutlich wird dies beim leichtesten der sechs sternlosen Objekte. Aus den Webb-Daten geht hervor, dass dieser Himmelskörper mit einer geschätzten Masse von fünf Jupitern noch von Bildungs-Material umgeben ist. „Das bedeutete, dass dieses Objekt mit ziemlicher Sicherheit wie ein Stern entstanden ist, da sich Weltraumstaub in den frühen Stadien der Sternentstehung in der Regel um ein zentrales Objekt dreht“, sagt Langeveld.
