Wenn Sie sich eine Galaxie wie unsere Milchstraße vorstellen, stellen Sie sich wahrscheinlich eine Wirbelform vor, deren Arme von einem zentralen Punkt ausgehen. Diese Spiralarme sind ein klassisches Merkmal vieler Galaxien. Ähnliche Strukturen findet man um junge Sterne herum, die von Materiescheiben umgeben sind, aus denen sich Planeten bilden, sogenannte protoplanetare Scheiben. Jetzt haben Astronomen Hinweise darauf gefunden, dass diese Strukturen durch kürzlich entstandene Exoplaneten entstanden sein könnten.
Astronomen untersuchten mit dem Large Binocular Telescope in Arizona einen riesigen Exoplaneten namens MWC 758c, der offenbar Spiralarme um seinen Mutterstern bildet. Der 500 Lichtjahre entfernte Stern ist nur wenige Millionen Jahre alt, was ihn im kosmischen Maßstab zu einem Baby macht. „Unsere Studie liefert einen soliden Beweis dafür, dass diese Spiralarme von Riesenplaneten verursacht werden“, sagte der leitende Forscher Kevin Wagner von der University of Arizona in einem Stellungnahme
. „Und mit dem neuen James Webb-Weltraumteleskop können wir diese Idee weiter testen und unterstützen, indem wir nach weiteren Planeten wie MWC 758c suchen.“
Der Stern ist immer noch von einer protoplanetaren Scheibe aus Staub und Gas umgeben, was ihn mit den frühen Stadien unseres eigenen Sonnensystems vergleichbar macht. „Ich betrachte dieses System als eine Analogie dazu, wie unser eigenes Sonnensystem in weniger als 1 % seiner Lebensdauer entstanden wäre“, sagte Wagner. „Jupiter, ein Riesenplanet, interagierte wahrscheinlich vor Milliarden von Jahren auch mit unserer eigenen Scheibe und formte sie durch ihre Schwerkraft, was schließlich zur Entstehung der Erde führte.“
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Die Spiralarme werden in der protoplanetaren Scheibe durch die Schwerkraft großer Planeten gebildet, da sie nahegelegenes Material anziehen. Astronomen hatten dieses Phänomen vorhergesagt, es aber bisher noch nicht in Aktion gesehen, und durch seine Untersuchung können sie etwas über die Entstehung von Planetensystemen lernen.
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„Spiralarme können Feedback zum Planetenentstehungsprozess selbst geben“, sagte Wagner. „Unsere Beobachtung dieses neuen Planeten unterstützt weiter die Idee, dass sich schon früh Riesenplaneten bilden, die an Masse zunehmen ihre Geburtsumgebung und verändern dann gravitativ die nachfolgende Umgebung für andere, kleinere Planeten form."
Die Forscher planen, mit dem James Webb Space Telescope (JWST) weitere Beobachtungen des Systems durchzuführen und insbesondere herauszufinden, warum der Riesenplanet viel röter ist als erwartet.
„Abhängig von den Ergebnissen der JWST-Beobachtungen können wir beginnen, dieses neu gewonnene Wissen auf andere Sternsysteme anzuwenden“, sagte Wagner, „und das wird auch der Fall sein.“ Ermöglichen Sie uns Vorhersagen darüber, wo andere verborgene Planeten lauern könnten, und geben Sie uns eine Vorstellung davon, nach welchen Eigenschaften wir suchen sollten, um sie zu entdecken ihnen."
Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie.
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