Ein Stern wie unsere Sonne verlor über einen Zeitraum von fast neun Monaten einen Großteil seiner Helligkeit. Dieses ungewöhnliche Verhalten zog sofort die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich, denn sonnenähnliche Sterne verdunkeln sich normalerweise nicht.
Um dieses Ereignis zu untersuchen, mobilisierten die Astronomen mehrere große Teleskope, darunter das Gemini-Süd-Teleskop in Chile. Die gesammelten Daten zeigten, dass der Helligkeitsabfall von einer Gas- und Staubwolke verursacht wurde, die aus unserer Sicht vor dem Stern vorbeizog. Der Stern ist etwa 3.000 Lichtjahre entfernt. Diese Ergebnisse, veröffentlicht in The Astronomical Journal, bieten wertvolle Einblicke in die dynamische Aktivität innerhalb von Planetensystemen.
Künstlerische Darstellung einer Trümmerscheibe, umgeben von einer dicken Staub- und Gaswolke, die vor einem Stern vorbeizieht. Die Geschwindigkeitsmessungen des Gases wurden mit dem GHOST-Instrument am Gemini-Süd-Teleskop durchgeführt. Bildnachweis: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld & M. Zamani
In einer Entfernung von etwa zwei Milliarden Kilometern zum Stern erstreckt sich die Wolke über 200 Millionen Kilometer. Sie scheint durch die Gravitation eines sekundären Objekts gebunden zu sein, das den Stern umkreist. Dieses Objekt, das ein Planet oder ein Brauner Zwerg sein könnte, verleiht der Wolke ihre kohärente Struktur.
Die Analyse der Zusammensetzung der Wolke wurde mit dem am Gemini-Süd installierten Spektrografen GHOST durchgeführt. Dieses Instrument ermöglichte die Analyse des Sternenlichts und offenbarte die Präsenz verdampfter Metalle wie Eisen und Kalzium. Noch bemerkenswerter ist, dass es die dreidimensionalen Bewegungen des Gases messen konnte und so dynamische Winde innerhalb der Wolke aufzeigte.
Diese Messungen zeigen, dass sich die Wolke unabhängig von ihrem Mutterstern bewegt, was bestätigt, dass sie zu einer Scheibe gehört, die das sekundäre Objekt umgibt. Der Stern mit der Bezeichnung J0705+0612 ist über zwei Milliarden Jahre alt, was darauf hindeutet, dass die Scheibe nicht von der anfänglichen Planetenentstehung stammt, sondern eher das Ergebnis einer Kollision zwischen Planeten ist.
Diese Entdeckung zeigt, dass selbst in ausgereiften Systemen gewaltsame Ereignisse wie Kollisionen die Umgebung weiterhin umgestalten.
Planetenkollisionen
Kollisionen zwischen Planeten können sogar in alten Sternsystemen auftreten, wie diese Studie nahelegt. Typischerweise werden Trümmerscheiben mit jungen Sternen in Verbindung gebracht, die während der anfänglichen Phase der Planetenentstehung entstehen. Der hier beobachtete Stern ist jedoch über zwei Milliarden Jahre alt.
In diesem Fall gehen die Forscher davon aus, dass die Gas- und Staubwolke von einer Kollision zweier Planeten in den äußeren Regionen des Systems stammt. Ein solcher Einschlag schleudert Material aus, das sich dann zu einer sichtbaren Scheibe zusammenballen kann, die den Stern vorübergehend verdunkelt.
Diese Ereignisse sind selten und ermöglichen es, die langfristige Entwicklung von Planetensystemen zu erfassen. Sie zeigen, dass die gravitative Instabilität bestehen bleiben und zu großen Umgestaltungen führen kann. Kollisionen können Trümmer über weite Entfernungen verteilen und undurchsichtige Strukturen erzeugen.
Die Analyse dieser Phänomene trägt dazu bei, vorherzusehen, wie sich Planetensysteme, einschließlich unseres eigenen, im Laufe der Zeit entwickeln können.