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Der kosmische "Hamburger" gibt Wissenschaftlern einen seltenen Blick auf ein neugeborenes Sonnensystem

2022

Astronomen vermuten, dass Sterne und ihre Planeten geboren werden, wenn eine sich drehende Scheibe aus Gas und Staub in sich zusammenfällt. Diese Datenträger waren jedoch schwer zu erkennen, da sie relativ klein sind.

Mit dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) in Chile ist es jetzt möglich, diese Datenträger im Detail zu finden und zu untersuchen. In einem Artikel in Science Advances haben Wissenschaftler einen der ersten Schnappschüsse einer jungen Protostellarscheibe mit dem Namen HH212 veröffentlicht - und es stellt sich heraus, dass sie wie ein Hamburger aussieht.

Gas und Staub fallen in die Mitte der Scheibe, um den jungen Stern zu ernähren, der nach astronomischen Maßstäben schätzungsweise 40.000 Jahre alt ist - nur ein Baby. Die Scheibe ist etwa 60-mal so breit wie der Abstand zwischen Erde und Sonne, und über die Taille läuft ein dunkler, kalter Gürtel. Da die oberen und unteren Schichten des HH212 heller sind als die mittleren, vergleichen die Forscher es (zu Recht) mit einem Sandwich.

Dies ist das erste Mal, dass Astronomen dieses dunkle äquatoriale Band in einer Protostellarscheibe entdeckten, und es stellt laut Chin-Fei Lee, dem Hauptautor der Studie, eine große Herausforderung für einige aktuelle Theorien zur Scheibenbildung dar. Lee ist wissenschaftlicher Mitarbeiter bei das Academia Sinica Institut für Astronomie und Astrophysik in Taiwan.

Die sandwichartige Struktur scheint sich aus der Art und Weise zu ergeben, in der die Wärme auf der Platte verteilt wird. Es wird erwartet, dass die Oberfläche des HH212 aufgrund der Erwärmung durch den Protostern und der Art und Weise, wie sich die Winde darin bewegen, wärmer wird.

"Das Aufregende ist, dass wir in der Lage sind, solche Disks aufzulösen", sagt Ken Rice, ein Computerastrophysiker am Royal Observatory in Edinburgh. "Mit anderen Worten, wir können beginnen, die Eigenschaften dieser Disks tatsächlich zu verstehen."

Das Verständnis der Scheiben wiederum hilft dabei, die Details der Entstehung von Sternen und Planeten aufzudecken.

Obwohl diese spezielle Scheibe jung und relativ klein ist, bildet sie bereits Materialklumpen in Millimeter- oder Zentimetergröße, die schließlich zu Planeten und Asteroiden werden. Das ist interessant, sagt Rice, weil es "nahe legt, dass Prozesse, die mit der Bildung von Planeten verbunden sind, stattfinden, wenn diese Systeme sehr jung sind."

Die Forscher wollen immer noch genau wissen, wie das Scheibenmaterial in die Mitte geschleust wird, um den jungen Stern zu füttern, oder wie mikrometergroße Staubkörner zu riesigen Planeten heranwachsen. Kollidieren die zentimetergroßen Klumpen wie der HH 212 und brechen auseinander oder haften sie zusammen? Wie schnell wachsen die Planetenkörper und wie früh erreichen sie ihre volle Größe? "Könnten wir sie überhaupt in einem so jungen System sehen?" Reis grübelt.

Jetzt, da die Wissenschaftler diese jungen Protostellarscheiben sehen können, können sie beginnen, einige dieser Rätsel zu lösen.

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