HD-Bilder der kosmischen Arbeit, aus der Planeten entstehen

Das kosmische Wirken , das zur Geburt neuer Planeten führt, wurde im Rahmen des ExoAlma-Projekts in beispielloser Detailgenauigkeit abgebildet . Dabei wurden die staubigen protoplanetaren Scheiben von 15 jungen Sternen mithilfe des Radiointerferometers Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ) in Chile untersucht. Die Bilder, die eine neue Ära in der Planetensuche einläuten, werden in 17 Artikeln vorgestellt, die in einer Sonderausgabe des Astrophysical Journal of Letters veröffentlicht wurden. Zu den Autoren der Studien gehören mehrere italienische Forscher, darunter Andrea Isella von der Rice University in Texas, die Professoren Stefano Facchini, Giuseppe Lodato und Giovanni Rosotti von der Universität Mailand sowie zwei Doktoranden derselben Universität, Pietro Curone und Cristiano Longarini.

„Die neuen Ansätze, die wir zur Erfassung dieser Daten und Bilder entwickelt haben, sind wie der Wechsel von einer Lesebrille zu einem Fernglas mit hoher Vergrößerung: Sie enthüllen eine völlig neue Detailebene dieser Planetenentstehungssysteme“, sagt Richard Teague, Projektwissenschaftler bei exoAlma.

Das Team konzentrierte sich auf staubige protoplanetare Scheiben um 15 junge Sterne, um die Bewegungen des Gases im Detail zu kartieren und so die Prozesse aufzudecken, die Planetensysteme bilden. In einigen Fällen konnten auch verräterische Anzeichen für Babyplaneten identifiziert werden (wie etwa Lücken und Ringe in staubigen Scheiben um Sterne, Wirbelbewegungen im Gas durch die Schwerkraft eines Planeten und physikalische Veränderungen in der Scheibe, die auf die Anwesenheit eines Planeten hinweisen könnten).

Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden zur Planetensuche, bei denen nach dem direkten Licht eines jungen Planeten gesucht wird, sucht exoAlma nach den Auswirkungen, die Planeten auf ihre Umgebung haben, und kann so potenziell viel jüngere Welten entdecken. „Es ist, als würde man versuchen, einen Fisch zu entdecken, indem man auf die Wellen in einem Teich schaut, anstatt zu versuchen, den Fisch selbst zu sehen“, sagt Christophe Pinte, Astrophysiker am Institut für Astrophysik und Planetologie in Grenoble und Co-Leiter des exoAlma-Teams.

Die im Rahmen des Projekts gesammelten Daten haben es ermöglicht, die Dichte- , Temperatur- und Geschwindigkeitsstruktur von Planeten bildenden Scheiben in einem bisher unerreichten Detail zu kartieren . „Diese Aufzeichnungen sind viel dynamischer, als wir uns vorgestellt hatten “, kommentiert Isella. „Wir sehen Hinweise auf Gravitationswechselwirkungen, Instabilitäten und den anfänglichen Einfluss von Planeten, bevor sie vollständig geformt sind.“

„exoAlma“, fügt Facchini von der University of State hinzu, „ermöglicht Beobachtungen der physikalischen Mechanismen in den frühen Stadien der Entstehung von Planeten, die denen des Sonnensystems ähneln, auf einem nie zuvor erreichten Niveau und enthüllt dynamische Wechselwirkungen zwischen den Geburtsumgebungen dieser neuen Welten und den Planeten selbst in ihrer Entstehung.“