Astronomen kartieren die Substanz Aluminiummonoxid (AlO) in einer Wolke um einen fernen, jungen Stern namens Orion Source I. Die Ergebnisse verdeutlichen einige wichtige Einzelheiten darüber, wie unser Sonnensystem und letztendlich auch wir entstanden. Die begrenzte Ausdehnung der Wolke spricht dafür, dass Aluminiummonoxidgas rasch zu festen Körnchen kondensiert. Das gibt Hinweise darauf, wie ein frühes Stadium unserer solaren Entwicklung aussah.
Professor Shogo Tachibana von der Organization for Planetary and Space Science der Univesity of Tokyo hat eine Passion für den Weltraum. Von kleinen Dingen wie Meteoriten bis hin zu riesigen Dingen wie Sternen und Nebeln (gigantischen Wolken aus Gas und Staub im Weltall) treibt es ihn an, die Ursprünge unseres Sonnensystems zu erforschen.
“Ich habe mich immer gefragt, wie unser Sonnensystem entstand – was vor all den Milliarden Jahren stattgefunden haben musste”, sagte er. “Diese Frage führte mich dazu, die Physik und Chemie von Asteroiden und Meteoriten zu erforschen.”
Weltraumgestein aller Art interessiert Astronomen sehr, weil diese Gesteine weitgehend unverändert bleiben können seit der Zeit, in der unsere Sonne und die Planeten aus einer wirbelnden Gas- und Staubwolke hervorgingen. Sie enthalten Aufzeichnungen über die Bedingungen zu der Zeit – vor ungefähr 4,56 Milliarden Jahren – und ihre Eigenschaften wie die Zusammensetzung können uns etwas über diese frühen Bedingungen verraten.
“Auf meinem Schreibtisch liegt ein kleines Stück des Allende-Meteoriten, der im Jahr 1969 auf die Erde fiel. Größtenteils ist er dunkel, aber es gibt einige verstreute weiße Inklusionen (eingeschlossene Fremdkörper in dem Gestein) und die sind wichtig”, fuhr Tachibana fort. “Diese Einschlüsse sind calcium- und aluminiumreiche Inklusionen, welche die ersten festen Objekte waren, die in unserem Sonnensystem entstanden.”
Die in den calcium- und aluminiumreichen Inklusionen vorhandenen Minerale deuten darauf hin, dass unser junges Sonnensystem extrem heiß gewesen sein muss. Die physikalischen Techniken zur Datierung dieser Minerale offenbaren ein recht spezifisches Alter für das Sonnensystem. Tachibana und seine Kollegen wollten jedoch näher auf die Details dieses Entwicklungsstadiums eingehen.
“Es gibt keine Zeitmaschinen, um unsere eigene Vergangenheit zu erforschen, also wollen wir einen jungen Stern betrachten, der Gemeinsamkeiten mit unserem eigenen aufweist”, sagte Tachibana. “Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) fanden wir die Emissionslinien (ein chemischer Fingerabdruck) für Aluminiummonoxid in den Ausströmungen der protoplanetaren Scheibe um den massereichen jungen Sternkandidaten Orion Source I. Er ist nicht genau wie unsere Sonne, aber ein guter Anfang.”
ALMA war das ideale Hilfsmittel, weil es eine extrem hohe Auflösung und Empfindlichkeit besitzt, um die Verteilung von Aluminiummonoxid um den Stern zu beobachten. Kein anderes Instrument kann derzeit solche Beobachtungen durchführen.
“Dank ALMA kartierten wir erstmals die Verteilung von Aluminiummonoxid um einen jungen Stern. Die Verteilung des Aluminiummonoxids ist auf die heiße Region der Ausströmungen von der Scheibe begrenzt. Das lässt darauf schließen, dass Aluminiummonoxid schnell zu festen Körnchen kondensiert – ähnlich wie die calcium-aluminiumreichen Einschlüsse in unserem Sonnensystem”, erklärte Tachibana. “Diese Daten erlauben uns, den Hypothesen, welche unsere eigene stellare Entwicklung beschreiben, engere Grenzen aufzuerlegen. Aber es gibt immer noch viel zu tun.”
Das Team plant jetzt, Gas und feste Körnchen um andere Sterne zu untersuchen, um nützliche Daten zu sammeln, die die Modelle des Sonnensystems weiter verfeinern.
Abhandlung: “Spatial distribution of AlO in a high mass protostar candidate Orion Source I” von Shogo Tachibana et al., Astrophysical Journal Letters.
(THK)
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