Kollisionen zwischen großen Körpern sind ein wichtiger Teil der Planetenentstehung, aber sie gelten meist als selten und schwer zu beobachten. Nun haben Astronominnen und Astronomen das staubige Nachspiel von zwei starken Kollisionen innerhalb eines 20-Jahres-Zeitraums um den nahen jungen Stern Fomalhaut direkt sichtbar gemacht. Dies sind nach Angaben der Forschenden die ersten direkt abgebildeten Zusammenstöße zwischen großen Objekten in einem System außerhalb des Sonnensystems.
Fomalhaut liegt etwa 25 Lichtjahre entfernt, ist rund 440 Millionen Jahre alt und leuchtet etwa 16-mal heller als die Sonne. Hubble-Bilder von 2004 und 2006 zeigten einen hellen Punkt nahe eines staubigen Gürtels; dieser Punkt wurde 2008 als möglicher Planet (Fomalhaut b) gemeldet. Folgeaufnahmen bis 2013 zeigten dann eine Bewegung, die besser zu feinen Staubpartikeln passt. Ein neues HST-Bild von 2023 zeigte einen weiteren hellen Fleck (Fomalhaut cs2). Die Analyse von 2023- und 2024-Daten führte zur Interpretation, dass beide Flecken Licht von sich ausdehnenden Staubwolken sind, die bei Kollisionen von Planetesimalen entstanden sind.
Aus der Helligkeit leiten die Forschenden ab, dass die kollidierenden Körper mindestens 30 kilometers (18 miles) groß waren, also mindestens doppelt so groß wie das Objekt, das vor 66 Millionen Jahren die Erde traf. Das Team schätzt im Gürtel etwa 300 million ähnliche Objekte; frühere Kohlenmonoxid-Nachweise sprechen für flüchtigkeitsreiche, kometenähnliche Planetesimale. Im Vergleich zur Staubwolke, die 2022 durch die DART-Mission erzeugt wurde, ist die Fomalhaut-Wolke etwa eine Milliarde Mal größer. Die Gruppe war überrascht, so bald eine zweite Kollision zu finden, und vermutet, dass solche Einschläge in jungen Systemen häufiger vorkommen könnten. Geplant ist nun eine dreijährige Beobachtungsreihe mit JWST/NIRCam und HST, um Ausdehnung und Bahnen zu messen; Forscherinnen und Forscher warnen, dass Staubwolken bei der Suche nach Exoplaneten Planeten vortäuschen können. Die Arbeit wurde mit Unterstützung der NASA durchgeführt, und Koautorinnen und Koautoren stammen von mehreren Universitäten und Observatorien.
Schwierige Wörter
- kollision — kräftiges Zusammenstoßen großer Himmelskörper im AllKollisionen
- nachspiel — spätere Folge oder Ergebnis eines Ereignisses
- planetesimal — kleiner Himmelskörper bei der PlanetenentstehungPlanetesimale
- kometenähnlich — wie Kometen, mit viel Eis und Gaskometenähnliche
- ausdehnen — größer werden, sich nach außen erweiternausdehnenden
- beobachtungsreihe — mehrere geplante Aufnahmen über längere Zeit
- vortäuschen — als etwas anderes erscheinen lassen, obwohl nicht so
- helligkeit — Lichtstärke, wie hell ein Objekt erscheint
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Diskussionsfragen
- Wie könnten Staubwolken die Suche nach Exoplaneten erschweren? Nenne mögliche Folgen für Beobachtungen.
- Welche Informationen liefern direkte Beobachtungen von Kollisionen über die Planetenentstehung?
- Warum ist es wichtig, Systeme wie Fomalhaut über mehrere Jahre mit verschiedenen Teleskopen zu beobachten?
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