UV-Strahlung von massereichen Sternen beeinflusst die Entstehung von Planetensystemen

UV-Strahlung von massereichen Sternen beeinflusst die Entstehung von Planetensystemen



Physik-News vom 05.03.2024

Bis zu einem gewissen Punkt können sehr hell leuchtende Sterne die Entstehung von Planeten positive beeinflussen, doch danach bewirkt ihre Strahlung eher, dass das Material in den protoplanetarischen Scheiben sich auflöst. Daten des James Webb-Weltraumteleskops liefern neue Einsichten zu den Auswirkungen dieses Effekts im Orionnebel.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität zu Köln haben in einem internationalen Forschungsteam mithilfe des James Webb-Weltraumteleskops (JWST) den sogenannten Orionnebel untersucht. Der ist ein Sternentstehungsgebiet und man wollte herauszufinden, wie Planetensysteme, z.B. unser Sonnensystem, entstehen.


Orion Nebel.

Publikation:


Olivier Berné et al.
A far-ultraviolet–driven photoevaporation flow observed in a protoplanetary disk
Science (2024)

DOI: 10.1126/science.adh2861



Durch die Beobachtung der protoplanetaren Scheibe d203-506 entdeckten sie, dass massereiche Sterne bei der Entstehung von Planetensystemen, die weniger als eine Million Jahre alt sind, eine Schlüsselrolle spielen.

Massereiche Sterne sind etwa zehnmal schwerer als die Sonne, und vor allem strahlen sie 100.000-mal heller. Sie setzen in ihrer Umgebung entstehende Planeten einer sehr intensiven UV-Strahlung aus. Abhängig von der Masse des Sterns im Zentrum des Planetensystems kann diese Strahlung entweder zur Entstehung von Planeten beitragen, oder aber sie durch die Zerstreuung ihrer Materie verhindern. So fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass sich ein Planet wie der Jupiter aufgrund der intensiven Strahlung der massereichen Sterne im Planetensystem d203-506 im Orionnebel nicht bilden könnte.

Das Team umfasst Expertinnen und Experten aus Bereichen wie der Instrumentierung, Datenreduzierung und Modellierung. Die Daten des JWST wurden mit Daten aus dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) kombiniert, um die physikalischen Bedingungen innerhalb des Gases einzugrenzen. Berechnungen der Rate, bei der die Scheibe an Masse verliert, zeigen, dass sie verdunsten würde, bevor ein Riesenplanet entstehen kann.

„Es ist ein großer Erfolg, dass sich die jahrelangen Anstrengungen des Teams – von der Planung über die anschließende Auswertung der Daten – nun in Form dieser Ergebnisse auszahlen. Sie sind ein bedeutender Fortschritt für das Verständnis der Entstehung von Planetensystemen“, sagt Dr. Yoko Okada vom Institut für Astrophysik der Universität zu Köln.

Die mithilfe des JWST gesammelten Daten über den Orionnebel sind sehr umfangreich und dienen den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auch weiterhin als Grundlage für verschiedene detaillierte Analysen der Stern- und Planetenentstehung sowie der Entwicklung des interstellaren Mediums.


Diese Newsmeldung wurde mit Material der Universität zu Köln via Informationsdienst Wissenschaft erstellt.

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