Was passiert am Anfang? Diese Frage ist in vielen Bereichen der Wissenschaft besonders reizvoll – so auch in der Astronomie. Deshalb sind Einblicke in die Kinderstuben der Sterne und Planeten so besonders begehrt. Sie haben bereits verdeutlicht: Die Himmelskörper bilden sich aus einer Ansammlung von Gas und Staub, die schließlich die Form einer protostellaren Scheibe annimmt. Auch unsere Sonne und ihre Begleiter waren einst Klumpen, die in einem solchen Gebilde durch die Zusammenballung des Materials heranwuchsen. Bisher nahm man an, dass sich zuerst der Stern im Zentrum weitgehend ausgebildet hat, bevor die Entstehung der Planeten aus der protoplanetaren Scheibe einsetzt. Doch die aktuellen Beobachtungen stellen diese Abfolge nun infrage.
500.000 Jahre jung
Im Visier der Astronomen um Dominique Segura-Cox vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching (MPE) stand der Protostern IRS 63. Dieses System befindet sich 470 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Schlangenträger. Wie sie berichten, hat der Protostern ein Alter, das im kosmischen Maßstab einem Wimpernschlag entspricht: Mit 500.000 Jahren ist IRS 63 ein ausgesprochener Babystern. Derart junge Protosterne sind noch von einer großen Menge Materie umgeben, aus der sich der Protostern und seine Scheibe bilden. In Systemen, die älter als eine Million Jahre sind und in denen die Protosterne den größten Teil ihrer Masse schon angesammelt haben, haben Astronomen bereits Ringe und Lücken entdeckt, die auf die Bildung von Planeten hindeuten. Die Anwesenheit der Protoplaneten prägt diese Strukturen den Scheiben gleichsam auf.
Doch die Beobachtungen von IRS 63 verschieben diese Marke nun deutlich weiter in die Frühphase der Entwicklung: Auf den Aufnahmen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) sind in der protostellaren Scheibe des noch stark wachsenden Sterns bereits mehrere Lücken beziehungsweise Ringstrukturen zu erkennen. Darin sehen die Wissenschaftler Hinweise darauf, dass die Planetenbildung schon in dieser sehr frühen Phase der Entwicklung des Systems eingesetzt hat. „Bisher dachten wir, dass zuerst die Sterne erwachsen werden und dann quasi Mütter der Planeten sind, die erst später kommen. Aber nun zeichnet sich ab, dass Protosterne und Planeten gemeinsam wie Geschwister wachsen und sich entwickeln“, sagt Segura-Cox.
Doch handelt es sich vielleicht nur um „strukturiertes Futter“ für die weitere Bildung des Sterns? Dies scheint möglich, denn selbst wenn sich ein Planetenembryo aus Staubklumpen gebildet hat, könnte der im Entstehen begriffene Planet wieder verschwinden, indem er auf einer Spiralbahn weiter zum Zentrum driftet und vom Protostern geschluckt wird. Doch möglicherweise gilt das nur für die Protoplaneten in der Nähe des Sterns. Wenn sich Himmelskörper sehr früh und in großer Entfernung vom Zentrum bilden, könnten sie überleben und später näher zum Stern wandern, sagen die Wissenschaftler.
