Astronomen finden Staub um junge Sterne in der Kleinen Magellanschen Wolke
Damit erdähnliche Gesteinsplaneten entstehen können, muss es um junge Sterne ausreichend schwere Elemente wie Silizium, Magnesium, Aluminium und Eisen geben. Doch selbst wenn der Anteil dieser Elemente vergleichsweise gering ist, scheint die Bildung von Gesteinsplaneten einzusetzen. Das zeigen Beobachtungen der Umgebungen junger Sterne in der Kleinen Magellanschen Wolke durch ein internationales Forschungsteam. Die Entstehung von erdähnlichen Planeten könnte daher auch schon im jungen Kosmos, etwa drei Milliarden Jahre nach dem Urknall, möglich gewesen sein, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.
Elemente schwerer als Wasserstoff, Helium und Lithium sind nicht beim Urknall, sondern erst später durch Kernfusion in Sternen entstanden. Ihr Anteil an der Materie im Kosmos ist also im Laufe der Zeit stetig angewachsen. Bislang ist unklar, ab wann der Anteil an schweren Elementen groß genug war, um die Entstehung von Gesteinsplaneten zu ermöglichen. Zwar konnte sich auf Basis der ersten schweren Elemente auch bereits Staub bilden. „Doch es ist unbekannt, ob in Umgebungen mit einem geringen Anteil an schweren Elementen ausreichende Mengen dieses Staubs die Entstehung eines Sterns überstehen“, schreiben Olivia Jones vom Royal Observatory in Edinburgh und ihre Kollegen.
Doch nur, wenn in einer rotierenden Scheibe aus Gas um einen jungen Stern genügend Staub vorhanden ist, kann der Prozess der Entstehung von Gesteinsplaneten einsetzen: Die zunächst winzigen Staubkörnchen verklumpen zu immer größeren Gebilden, es formen sich schließlich erste feste Gesteinsbrocken, die miteinander kollidieren und so stetig größere Himmelskörper und schließlich Planeten bilden.
Jones und ihre Kollegen haben mit dem James Webb Space Telescope die Sternentstehungsregion NGC 346 in der Kleinen Magellanschen Wolke, einer Satelliten-Galaxie unserer Milchstraße, ins Visier genommen. Aus insgesamt 45.000 Objekten filterten die Forscher 500 junge Sterne heraus, die sich noch in ihrer Entstehungsphase befinden. Die Infrarotstrahlung aus der Umgebung dieser jungen Sterne zeigt, dass sie von Staub umgeben sind – für die Astronomen ein Indiz dafür, dass dort tatsächlich die Entstehung von Gesteinsplaneten eingesetzt hat.
Die Kleine Magellansche Wolke enthält jedoch nur etwa 20 Prozent so viel schwere Elemente, wie sie für die Region unserer Milchstraße, in der die Sonne und ihre Planeten entstanden sind, typisch ist. Damit sei die kleine Galaxie ein gutes Modell für Galaxien im jungen Kosmos, etwa drei Milliarden Jahre nach dem Urknall, so Jones und ihre Kollegen. Diese Epoche bezeichnen Astronomen auch als „Mittag“ der kosmischen Entwicklung, weil zu jener Zeit die Entstehung neuer Sterne ihren Höhepunkt erreicht hat. Die Forscher ziehen deshalb aus ihren Beobachtungen den Schluss, dass auch in dieser wichtigen kosmischen Epoche bereits erdähnliche Planeten entstehen konnten.
Bildquelle: ESO/VISTA VMC