Rätselhafte Strukturen entdeckt

?Wir waren sprachlos, als wir dieses Bild im Kontrollraum des Observatoriums in Chile zum ersten Mal sahen?, erinnert sich Christian Thalmann vom Institut f¨¹r Astronomie an der ETH Z¨¹rich, der auch Mitglied des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS und ein Marie Curie Fellow ist. Er beobachtete zusammen mit Kollegen eines internationalen Teams mit dem VLT-Riesenteleskop der Europ?ischen S¨¹dsternwarte ESO das Objekt AU Microscopii, einen jungen Stern in unserer kosmischen Nachbarschaft, ?nur? 23 Lichtjahre entfernt. Dass AU Mic von einer Staubscheibe umgeben ist, wissen die Astronomen seit Jahren. Doch mit einem neu installierten Instrument namens SPHERE konnten sie den inneren Teil der Scheibe zum ersten Mal klar aufl?sen.

Das verbl¨¹ffende Bild zeigte f¨¹nf bogenartige Strukturen in unterschiedlicher Entfernung vom Stern, vergleichbar mit Wellen auf einer Wasseroberfl?che. ?Niemand hatte erwartet, solch deutliche, weitreichende und detaillierte Strukturen vorzufinden?, sagt Christian Thalmann: ?Einige Teammitglieder glaubten zuerst, die Beobachtung sei durch ein Missgeschick verwackelt worden.?

Rasendes Tempo

Noch gr?sser war die ?berraschung, als die Forscher ihre neuen Bilder mit Daten des Hubble-Weltraumteleskops aus den Jahren 2010 und 2011 verglichen. Einige der wellen- oder bogenartigen Strukturen liessen sich dort bereits erahnen. ?Wir setzten uns daher mit den Autoren dieser Studie in Verbindung und arbeiteten diese Daten zusammen neu auf?, erz?hlt der ETH-Forscher. So konnte das Team die Entwicklung der Strukturen ¨¹ber f¨¹nf Jahre zur¨¹ckverfolgen. Es zeigte sich: Die B?gen entfernen sich unerwartet schnell vom Stern weg nach aussen mit Geschwindigkeiten von bis zu 40¡¯000 Kilometern pro Stunde. Sie k?nnen sich damit nicht auf geschlossenen Umlaufbahnen um AU Mic befinden, sondern werden geradezu aus dem System hinausgeschleudert, wie das internationale Team um Erstautor Anthony Boccaletti vom Observatoire de Paris jetzt in der Zeitschrift ?Nature? berichtet.

?Noch wissen wir nicht, welches Ph?nomen wir hier beobachten und wie es zustande kommt?, sagt Christian Thalmann. M?glicherweise spielen dabei ein bislang unentdeckter Planet eine wichtige Rolle und die Tatsache, dass es sich bei AU Mic um einen ausserordentlich aktiven Stern handelt. Man nimmt gemeinhin an, dass Staubscheiben wie diejenige um AU Mic von einem ?Asteroideng¨¹rtel? herr¨¹hren, in dem sich Gesteinsbrocken durch Kollisionen zu immer feineren Tr¨¹mmerteilen zerschlagen. Der dabei anfallende feine Staub wird vom Sternwind nach aussen geblasen und formt so eine ausgedehnte Scheibe. ?Meine Vermutung ist nun, dass der Asteroideng¨¹rtel durch einen Planeten in eine unregelm?ssige Form verbogen worden ist, so dass einige der Kollisionen ober- oder unterhalb der Scheibenebene stattfinden?, erkl?rt der ETH-Forscher. ?Treffen besonders starke Ausbr¨¹che der Sternatmosph?re auf diese Teile des Asteroideng¨¹rtels, k?nnten sie eine geballte Ladung Kollisionsstaub mit sich davon tragen. Diese k?nnten wir dann als lokale Strukturen ¨¹ber der Scheibenebene beobachten.?

Mit regelm?ssigen Folgebeobachtungen wollen die Forschenden die weitere Bewegung und Entwicklung der Strukturen ¨¹berwachen und zus?tzliche Informationen ¨¹ber die r?umliche Anordnung und chemische Zusammensetzung des Staubs gewinnen, um das r?tselhafte Ph?nomen zu verstehen. ?Und falls tats?chlich ein bisher unentdeckter Planet ein Teil des Puzzles sein sollte, so hoffen wir nat¨¹rlich auch, diesen zu finden?, sagt Christian Thalmann.