Ein seltener Einblick in die «Kinderstube» junger Sterne und Planeten ist Astronomen eines internationalen Forschungsteams gelungen. Die Wissenschaftler entdeckten sieben junge Sterne, die von großen Scheiben aus Staub und Gas umgeben sind. Aus diesem Material könnten sich einmal Planetensysteme entwickeln, vermuten die Forscher, die ihren Fund jetzt auf der Tagung der American Astronomical Society in Nashville (Tennessee) präsentierten.

Sterne entstehen, wenn sich Teile einer Gas- und Staubwolke verdichten und schließlich unter der eigenen Gravitation kollabieren. Was bei diesem Prozess an Material übrig bleibt, sammelt sich in Form einer Scheibe um den rotierenden Protostern. Dort verklumpen die kleinen Materieteilchen zu immer größeren Brocken, aus denen schließlich Planeten entstehen können.

Normalerweise sind solche «protoplanetaren Scheiben» von der Erde aus nicht sichtbar, da sie vom Licht des Sterns überstrahlt werden. Liegt die Scheibe jedoch in Sichtlinie zwischen Stern und Erde, wird das Sternenlicht in charakteristischer Weise gestreut, was dem Stern die Form eines Schmetterlings verleiht. Bislang konnten Astronomen sieben dieser potenziellen Planetensysteme aufspüren.

Durch die Beobachtungen von Richard Elston von der University of Florida und seinen Kollegen hat sich diese Zahl jetzt verdoppelt. Mit dem 2,1-Meter-Teleskop des Kitt Peak National Observatory bei Tucson (Arizona) durchmusterten sie zwei riesige Molekülwolken in den Sternbildern Orion und Perseus, jeweils etwa 1000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Im Inneren dieser mehrere hundert Lichtjahre großen Wolken entstehen ständig neue Sterne, die durch die sie umgebenden Staubschleier im optischen Bereich allerdings unsichtbar sind.

Elston und seine Kollegen suchten daher im nahen Infrarotbereich, da Strahlung dieser Wellenlänge durch Staub praktisch nicht absorbiert wird. Ein Computer «übersetzte» die Ergebnisse dann in optische Bilder. Die meisten der so gewonnenen «Schnappschüsse» zeigten junge Sterne ohne besonder Auffälligkeiten. An einigen von Elston als besonders «wild» eingestuften Orten jedoch, wo größere Cluster junger Sterne entstanden waren, konnten die Forscher die verräterische Schmetterlings-Struktur nachweisen.

Die insgesamt sieben Staubscheiben sind deutlich größer als alle bislang bekannten Strukturen dieser Art. Jeden von ihnen erstreckt sich über mehrere tausend Astronomische Einheiten (AE). Ein AE entspricht der mittleren Distanz Erde – Sonne, etwa 150 Millionen Kilometer. Welche Dimensionen die neu entdeckten Staubscheiben haben, zeigt ein Vergleich mit unserem Sonnensystem: Dessen Durchmesser, definiert durch den äußersten Planeten Pluto, beträgt 60 AE. Nimmt man allerdings die äußersten Zonen des Kuiper-Gürtels hinzu – eine Region, in der zahlreiche Planetoiden ihre Bahn ziehen – so ergibt sich ein Wert von mehreren hundert AE.

Für die Planetenforschung ist Elstons Fund von großer Bedeutung. «Wegen der großen Nähe zu einem Stern sind Planeten nur schwer zu entdecken», so der Forscher. «Für Astronomen wäre es viel leichter, die Außenbezirke einer solchen Scheibe abzusuchen – vorausgesetzt, dass diese zur Planetenentstehung tatsächlich beitragen.» Als nächstes will der Forscher versuchen, die Masse der Staubscheiben zu bestimmen. Dazu hofft er auch auf den Einsatz des Weltraumteleskops Hubble. Das hatte bereits in der Vergangenheit protoplanetare Strukturen in der Orion-Molekülwolke aufgespürt.

Für das Web ediert von Thomas Trösch