Den scharfen Blick hat das sogenannte SPHERE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile ermöglicht. Mit ihm haben die Astronomen der ETH Zürich und des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg Sterne ins Visier genommen, die zwischen 230 und 550 Lichtjahre von der Erde entfernt sind. Trotz dieser enorm wirkenden Entfernungen handelt es sich um unsere kosmische Nachbarschaft. Die Dimensionen unserer Milchstraße verdeutlichen dies: Sie hat einen Durchmesser von rund 100.000 Lichtjahren.
Eine astronomische „Sonnenbrille“ gegen den Blendeffekt
Doch auch aus dieser vergleichsweise geringen Entfernung ist der Blick auf die eher schwach erleuchteten Scheiben schwierig, denn diese Gebilde werden durch das gleißend helle Licht ihrer Sterne überstrahlt. Genau dies kann das SPHERE-Instrument abmildern: Wie eine Art astronomische Sonnenbrille unterdrückt es den Blendeffekt und ermöglicht dadurch einen Blick auf die Scheiben.
Die Aufmerksamkeit der Astronomen richtete sich im Rahmen der Studie auf acht sogenannte T-Tauri-Sterne. Es handelt sich dabei um kosmische Jugendliche – sie sind weniger als zehn Millionen Jahre alt. Die Scheiben um diese Sterne enthalten Gas, Staub und Planetesimale – Bausteine, aus denen mit der Zeit Planetensysteme entstehen können. Die neuen Bilder vermitteln somit auch einen Eindruck davon, wie unser eigenes Sonnensystem in der Anfangsphase seiner Entwicklung vor mehr als vier Milliarden Jahren einmal ausgesehen haben könnte.
Interessante Unterschiede dokumentiert
Wie sich zeigte, sind die Merkmale der Staubscheiben um T-Tauri-Sterne höchst unterschiedlich. „Wir konnten nicht nur alle acht Scheiben deutlich erkennen, sondern auch überrascht feststellen, wie unterschiedlich alle aussahen“, sagt Co-Autor Henning Avenhaus von der ETH Zürich. So auch bezüglich ihrer Größe: Während einige Scheiben nur einen Radius von 80 Astronomischen Einheiten (AE – die Entfernung Sonne-Erde) aufweisen, erstrecken sich andere über erstaunliche 700 AE.
Wie die Astronomen außerdem zeigen konnten, weisen einige der Scheiben helle Ringe auf, andere eher dunkle, und bei wieder anderen sind mehrere Strukturen übereinander gestapelt wie bei einem Sandwich. Keines der bisher beobachteten Gebilde zeigte allerdings spiralförmige Strukturen, wie sie von anderen bereits untersuchten Scheiben um Sterne bekannt sind. Die Astronomen wollen nun herausfinden, was es mit diesem Unterschied auf sich hat und was er für die Planetenbildung um verschiedene Arten von Sternen bedeutet.
In diesem Zusammenhang freuen sie sich über die wachsende Leistungsfähigkeit der modernen „astronomischen Augen“: Sie erhoffen sich vom SPHERE-Instrument sowie vom Radioteleskop ALMA in Chile nun immer mehr spannende Daten. „Es gibt jetzt deutlich mehr Planeten-Geburtsstätten, die wir mit hoher Auflösung studieren können. Dies wird uns langfristig einen wichtigen Überblick über die Planetenbildung ermöglichen“, sagt Co-Autor Sascha Quanz von der ETH Zürich.
