James Webb Space Telescope sieht Ringe und Staubwolken um Fomalhaut

Der 25 Lichtjahre entfernte, erst 440 Millionen Jahre alte Stern Fomalhaut am Südhimmel ist für Astronomen eines der besten Objekte, um die Entstehung eines Planetensystems quasi live zu beobachten. Ein Forschungsteam aus den USA hat den Stern und seine Umgebung jetzt erstmals mit dem neuen Weltraumteleskop James Webb im Infrarotbereich mit hoher Auflösung beobachtet. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“ berichten, zeigen die Aufnahmen einen bislang unbekannten Ring aus Gas und Staub um den Stern, sowie eine große Staubwolke, die auf den Zusammenstoß zweier größerer Planeten-Bausteine hindeutet.

Beobachtungen mit vielen Teleskopen – unter anderem dem Weltraumteleskop Hubble und der großen Radioteleskop-Anlage ALMA in Chile – hatten bereits gezeigt, dass Fomalhaut von zwei Ringen aus Gas und Staub umgeben ist, die dem Asteroiden-Gürtel und dem Kuiper-Gürtel in unserem Sonnensystem ähneln. „Innerhalb dieser Gürtel gibt es möglicherweise auch Planeten“, schreiben András Gáspár vom Stewart Observatory in Arizona und seine Kollegen, „und mit ihrer Schwerkraft könnten diese Planeten Strukturen in den Ringen hinterlassen und uns so ihre Existenz verraten und Auskunft über die Architektur des Planetensystems geben.“

Doch bislang reichte die Auflösung der Teleskope nicht aus, um solche Hinweise bei Fomalhaut aufzuspüren. Mit dem James Webb Space Telescope hat sich das jetzt geändert – es ist mit seinen Infrarot-Detektoren darauf spezialisiert, die nahe Umgebung von jungen Sternen zu untersuchen. „Und die Ergebnisse haben uns nicht enttäuscht“, so die Forscher. So zeige der innere Ring Strukturen, die auf den Schwerkraft-Einfluss von bislang unbekannten Planeten hindeuten.

Außerdem zeigen die Bilder einen weiteren Ring zwischen den beiden bekannten Ringen. Auch dieser neue Ring werde vermutlich durch die Schwerkraft eines bislang unbekannten Planeten zusammengehalten, so Gáspár und seine Kollegen. Im Jahr 2008 meldeten Forscher zwar bereits die Entdeckung eines Planeten zwischen den beiden damals bekannten Ringen, doch dies erwies sich rasch als Falschmeldung – offenbar handelte es sich um eine Wolke aus Staub, die langsam auseinander trieb.

Gáspár und seine Kollegen gehen jetzt davon aus, dass diese Staubwolke ihren Ursprung in dem von ihnen neu entdeckten Ring hatte. In diesem Ring gehe es vermutlich dynamisch aktiv zu und es komme häufiger zu Zusammenstößen zwischen Himmelskörpern – die dann zur Entstehung solcher Staubwolken führen.

Auch im äußeren Ring um Fomalhaut scheint es in jüngster Zeit eine solche Kollision gegeben zu haben. Denn auf den Aufnahmen des Webb-Teleskops ist dort ebenfalls eine große Staubwolke zu erkennen. „Die Strukturen der Ringe und die Hinweise auf Zusammenstöße großer Himmelskörper zeigen zusammengenommen, dass Fomalhaut von einem komplexen Planetensystem umgeben ist“, fasst das Forschungsteam zusammen. Und in dieses System sei nicht statisch, sondern durchlaufe gegenwärtig „erhebliche dynamischen Störungen.“

Bildquelle: Adam Block.