Astronomen haben mit dem Hubble-Weltraumteleskop überzeugende Beweise für anhaltende, heftige Kollisionen zwischen Planetenbausteinen um den nahegelegenen Stern Fomalhaut beobachtet, der 25 Lichtjahre entfernt liegt. Bei dieser Entdeckung geht es nicht nur darum, Auswirkungen zu sehen; Es geht darum, einen grundlegenden Prozess der Entwicklung des Planetensystems in Echtzeit mitzuerleben – etwas, das selten direkt beobachtet wird.
Das Argument für Kollisionen, nicht für Planeten
Jahrelang diskutierten Wissenschaftler über einen hellen Lichtpunkt, der innerhalb der Trümmerscheibe von Fomalhaut entdeckt wurde, und deuteten zunächst auf einen Planeten namens Fomalhaut b hin. Allerdings wurde das Objekt im Laufe der Zeit auf mysteriöse Weise dunkler und dehnte sich aus, ein Verhalten, das nicht mit einem Planeten vereinbar ist, aber durchaus von einer sich auflösenden Trümmerwolke nach einem massiven Einschlag erwartet wird. Jetzt ist ein neuer, ähnlicher Lichtpunkt in der Nähe aufgetaucht, was die Schlussfolgerung bestärkt, dass es sich bei diesen Entdeckungen nicht um Planeten, sondern um die Nachwirkungen planetesimaler Kollisionen handelt.
Warum das wichtig ist: Planetensysteme sind nicht statisch; Sie entwickeln sich durch häufige, energiereiche Ereignisse wie Kollisionen. Durch diese Einschläge wird Material verteilt, was möglicherweise zur künftigen Planetenentstehung führt und bestehende Trümmerscheiben umformt. Die direkte Beobachtung dieser Ereignisse bietet einzigartige Einblicke in die tatsächliche Entstehung und Reifung von Planetensystemen.
Hinweise auf wiederholte Auswirkungen
Der Schlüssel zu dieser Entdeckung ist der Zeitpunkt: zwei separate Kollisionen, die über zwei Jahrzehnte hinweg in ungefähr derselben Region beobachtet wurden. Dies ist unerwartet, da bislang davon ausgegangen wurde, dass solche großräumigen Auswirkungen in Zeiträumen von 100.000 Jahren oder länger auftreten. Die Nähe dieser Ereignisse wirft Fragen zur Stabilität des Fomalhaut-Systems auf und ob es zugrunde liegende Mechanismen gibt, die diese häufigen Abstürze auslösen.
„Dies ist sicherlich das erste Mal, dass ich in einem Exoplanetensystem einen Lichtpunkt aus dem Nichts auftauchen sehe“, sagt Paul Kalas, der leitende Forscher von der UC Berkeley. „Es fehlt in allen unseren vorherigen Hubble-Bildern, was bedeutet, dass wir gerade Zeuge einer heftigen Kollision zwischen zwei massiven Objekten geworden sind.“
Was wir über die Auswirkungen wissen
Basierend auf der beobachteten Helligkeit wird geschätzt, dass die kollidierenden Objekte etwa 60 Kilometer breit sind – größer als typische Asteroiden in unserem Sonnensystem. Diese Einschläge setzen erhebliche Mengen Staub frei und erhellen kurzzeitig ansonsten unsichtbare Ereignisse. Die Staubwolken sind sichtbar, weil sie Sternenlicht reflektieren, aber dieses Sternenlicht zerstreut auch allmählich die Trümmer, was dazu führt, dass die Wolken mit der Zeit verblassen – was erklärt, warum das erste beobachtete Objekt verschwand.
Zukünftige Beobachtungen
Das James Webb-Weltraumteleskop mit seinen Infrarotfähigkeiten soll weitere Einblicke in die Größe und Zusammensetzung dieser Trümmerwolken liefern. Dies wird dazu beitragen, Schätzungen der Kollisionshäufigkeit und der physikalischen Eigenschaften der beteiligten Planetesimale zu verfeinern.
Zusammenfassend bieten die wiederholten Beobachtungen von Kollisionen rund um Fomalhaut einen seltenen Einblick in die chaotischen frühen Stadien der Entstehung von Planetensystemen und bestätigen, dass großräumige Einschläge auch heute noch aktiv junge Sternsysteme umgestalten.
