Astronomen haben eine zweite Asteroidenkollision im Fomalhaut-System beobachtet, einem nur 25 Lichtjahre entfernten Stern, der beispiellose Einblicke in die chaotischen frühen Stadien der Planetenentstehung bietet. Die Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops zeigen, dass es in diesem jungen Sternsystem weitaus häufiger zu Kollisionen zwischen Weltraumgesteinen kommt als bisher angenommen.
Fomalhaut: Eine herausragende Gärtnerei in Aktion
Fomalhaut ist mit 440 Millionen Jahren ein relativ junger Stern, der immer noch von einer Scheibe aus Trümmern umgeben ist, die von seiner Entstehung übrig geblieben sind. Diese Trümmerscheibe ist von entscheidender Bedeutung, da sie den Rohstoff darstellt, aus dem Planeten gebaut werden. Die Untersuchung von Kollisionen innerhalb dieser Scheibe hilft Wissenschaftlern zu verstehen, wie Planeten zusammenkommen. Die Tatsache, dass Kollisionen so kurz nach der Entstehung des Sterns beobachtet werden, deutet darauf hin, dass Planetensysteme zunächst als gewalttätige, fragmentierte Umgebungen beginnen könnten, bevor sie sich in Stabilität versetzen.
Erster Zusammenstoß, dann noch einer: Ein sich wiederholendes Muster
Die erste dokumentierte Kollision in diesem System führte im Jahr 2004 zum vorübergehenden Auftauchen eines Objekts namens „Dagon“. Bis 2014 war Dagon verschwunden, und Astronomen kamen zu dem Schluss, dass es sich nicht um einen Planeten, sondern um eine massive Staubwolke aus einer Kollision handelte. Das jüngste Ereignis, das im Jahr 2023 beobachtet wurde, erzeugte eine ähnlich helle, sich ausdehnende Wolke, die jetzt Fomalhaut cs2 genannt wird.
„Dies ist das erste Mal, dass wir in einem Exoplanetensystem einen Lichtpunkt aus dem Nichts auftauchen sehen“, erklärt der Astronom Paul Kalas. „Das bedeutet, dass wir gerade Zeuge einer heftigen Kollision zwischen zwei massiven Objekten geworden sind.“
Die schnelle Abfolge dieser Ereignisse – zwei bedeutende Kollisionen innerhalb von zwei Jahrzehnten – stellen frühere Schätzungen in Frage, dass solche Einschläge alle 100.000 Jahre oder länger auftreten. Kalas schlägt vor, dass der Himmel „von diesen Kollisionen funkeln“ würde, wenn man die Beobachtungen dieses Systems über Jahrtausende beschleunigen könnte.
Implikationen für die Planetenentstehung
Die kollidierenden Asteroiden hatten jeweils einen Durchmesser von etwa 60 Kilometern. Wenn sie nicht zerbrochen wären, hätten sie schließlich zu Planeten heranwachsen können. Astronomen schätzen nun, dass die Fomalhaut-Scheibe etwa 300 Millionen ähnliche Objekte enthält, die ständig kollidieren und aneinander reiben.
Das System weist auch konzentrische Lücken in der Trümmerscheibe auf, was darauf hindeutet, dass unsichtbare Planeten möglicherweise bereits Wege in ihren Umlaufbahnen freimachen. Dies weist darauf hin, dass es sich bei Fomalhaut um eine dynamische Umgebung handelt, in der die Planetenbildung aktiv im Gange ist.
Zukünftige Beobachtungen
Forscher planen, Fomalhaut weiterhin sowohl mit dem Hubble-Weltraumteleskop als auch mit dem James Webb-Weltraumteleskop zu überwachen, um die Entwicklung von Fomalhaut cs2 zu verfolgen und nach weiteren Kollisionen zu suchen. Durch die Untersuchung dieser Ereignisse können Wissenschaftler ihr Verständnis darüber verfeinern, wie Planeten in den frühen Stadien der Sternentwicklung entstehen.
Die laufenden Beobachtungen von Fomalhaut gewähren einen seltenen Einblick in die chaotischen, prägenden Jahre eines Planetensystems und zeigen, dass die Planetenentstehung kein sanfter, sondern ein gewaltsamer und dynamischer Prozess ist.
