Hubble beobachtet den Schatten einer protoplanetaren Scheibe um HBC 672

Hubble-Aufnahme des "Fledermausschattens", dem Schatten einer protoplanetaren Scheibe auf einer nahe gelegenen Wolke. (Credit: NASA, ESA, K. Pontoppidan)
Hubble-Aufnahme des "Fledermausschattens", dem Schatten einer protoplanetaren Scheibe auf einer nahe gelegenen Wolke. (Credit: NASA, ESA, K. Pontoppidan)

Der junge Stern HBC 672 trägt aufgrund seiner flügelähnlichen Schattenstruktur auch den Spitznamen Fledermausschatten. Das NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble hat jetzt erstmals eine kuriose “Schlagbewegung” im Schatten der Scheibe dieses Sterns beobachtet. Der Stern befindet sich in einem Sternentstehungsgebiet, das als Serpens Nebula bezeichnet wird und rund 1.300 Lichtjahre entfernt ist.

Das Weltraumteleskop Hubble machte im Jahr 2018 eine erstaunliche Beobachtung der unsichtbaren protoplanetaren Scheibe des Sterns. Diese Scheibe wirft einen riesigen Schatten auf eine weiter entfernte Wolke in einer Sternentstehungsregion – ähnlich wie eine Fliege vor einer Taschenlampe einen Schatten auf eine Wand wirft.

Jetzt haben Astronomen zufällig einen “Flügelschlag” des Fledermausschattens beobachtet. Das könnte durch einen Planeten verursacht worden sein, der die Scheibe beeinflusst und sie verzerrt. “Man hat einen Stern, der von einer Scheibe umgeben ist, und die Scheibe ist nicht wie die Saturnringe – sie ist nicht flach. Sie ist aufgebläht. Und deswegen bedeutet es, dass das Licht des Sterns, wenn es direkt nach oben emittiert wird, nicht blockiert wird. Aber wenn das Licht entlang der Scheibenebene reist, kommt es nicht raus und wirft einen Schatten”, erklärte der Hauptautor Klaus Pontoppidan, ein Astronom vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore (Maryland). Die Ergebnisse der Studie wurden im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Dieser “Flügelschlag” war auch eine Überraschung. Pontoppidan und sein Team beobachteten den Schatten über eine Zeitspanne von 13 Monaten durch verschiedene Filter. Als sie die alten und neuen Bilder kombinierten, schien sich der Schatten bewegt zu haben.

Die Größe des Schattens entspricht etwa dem 200-fachen Durchmesser unseres Sonnensystems. Damit braucht das Licht eine gewisse Zeit, um die Strecke zurückzulegen. Tatsächlich benötigt es rund 45 Tage, um von dem Stern an den am besten definierten Rand des Schattens zu gelangen.

Pontoppidan und sein Team berechnen, dass ein Planet, der die Scheibe verzerrt, seinen Stern in mindestens 180 Tagen umrunden würde. Sie schätzen, dass er ungefähr in der gleichen Entfernung zu seinem Stern liegen würde, wie die Erde zu der Sonne. Das Team schlägt auch vor, dass sich der Winkel der Scheibe mit zunehmender Entfernung wachsend verändert, ähnlich wie bei einer Trompete.

Diese Form seiner beiden Spitzen und Täler würde den “Flügelschlag” des Schattens erklären. Das Team vermutet auch, dass ein Planet in die Scheibe eingebettet ist, geneigt gegen die Scheibenebene. Wenn es kein Planet ist, besteht eine weniger wahrscheinliche Erklärung darin, dass ein masseärmerer Begleitstern den Stern HBC 672 außerhalb der der Scheibe umkreist. Ausgehend von der Dicke der Scheibe zweifeln Pontoppidan und sein Team diese Möglichkeit an. Außerdem gibt es derzeit keine Hinweise auf einen Begleitstern von HBC 672.

Die Scheibe ist eine kreisende Struktur aus Gas, Staub und Gesteinsbrocken und liegt selbst für Hubble zu weit entfernt, um beobachtet zu werden. Basierend auf dem projizierten Schatten kennen die Wissenschaftler jedoch das Verhältnis ihrer Höhe zu ihrem Radius, welches bei 1:5 liegt.

Quelle

(THK)

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