ALMA entdeckt kalten Staub um nächsten Stern

Das ALMA-Observatorium in Chile hat Staub um den nächsten Stern zu unserem Sonnensystem, Proxima Centauri, entdeckt. Diese neuen Beobachtungen enthüllen das Glühen, das von kaltem Staub einer Region kommt, die ein bis viermal so weit von Proxima Centauri entfernt ist wie die Erde von der Sonne. Die Daten weisen auch auf das Vorhandensein eines noch kühleren äußeren Staubbandes hin, was bedeuten könnte, dass Proxima Centauri ein umfangreichen Planetensystem besitzt. Diese Strukturen ähneln den viel größeren Gürteln in unserem Sonnensystem und sollten auch aus Gesteins- und Eispartikeln bestehen, die keine Planeten bilden konnten.

Proxima Centauri ist der nächste Stern zu unserem Sonnensystem. Es ist ein leuchtschwacher roter Zwergstern der nur 4,24 Lichtjahre entfernt ist und sich im südlichen Sternbild Centaurus befindet. Der Stern wird von einer erdähnlichen, gemäßigt temperierten Welt mit der Bezeichnung Proxima b umkreist, der 2016 entdeckt wurde. Aber es gibt mehr in diesem System, als nur einen einzigen Planeten. Die neuen ALMA-Beobachtungen zeigen die Emission von Wolken aus kaltem kosmischen Staub, der den Stern umgibt.

Der Hauptautor der neuen Studie Guillem Anglada, vom Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada, Spanien, erklärt die Bedeutung dieser Entdeckung: „Der Staub um Proxima ist wichtig, weil nach der Entdeckung des terrestrischen Planeten Proxima b ist dies der erste Hinweis, dass nicht nur ein einzelner Planet den Zwergstern umkreist, sondern dass ein umfangreiches Planetensystems vorhanden ist.“

Staubgürtel sind die Überreste an Material, das sich nicht zu größeren Körpern wie Planeten zusammengefügt hat. Die Gesteins- und Eispartikel in diesen Gürteln variieren in der Größe von kleinsten Staubkörnern bis hin zu kilometergroßen Asteroidenkörpern.

Der Staub scheint sich in einem Gürtel zu befinden, der sich auf einige hundert Millionen Kilometer Entfernung von Proxima Centauri erstreckt und eine Gesamtmasse von etwa einem Hundertstel Erdmasse enthält. Dieser Gürtel hat schätzungsweise eine Temperatur von etwa -230 Grad Celsius und ist damit so kalt wie der Kuipergürtel unseres Sonnensystems.

Es gibt auch Hinweise in den ALMA-Daten, dass es einen weiteren Gürtel mit noch kälterem Staub gibt, der zehnmal weiter draußen ist. Wenn sich dies bestätigen sollte, ist die Natur dieses so weit entfernten Gürtels faszinierend, angesichts seiner sehr kalten Umgebung so fern von einem Stern, der kühler und leuchtschwacher ist als unsere Sonne. Beide Gürtel sind viel weiter von Proxima Centauri entfernt als der Planet Proxima b selbst, der seinen Mutterstern in nur vier Millionen Kilometer Entfernung umkreist.

Guillem Anglada erklärte die Bedeutung der Entdeckung: „Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass Proxima Centauri möglicherweise ein multiples Planetensystem hat, das eine ereignisreiche Geschichte von Wechselwirkungen durchlebte, die zur Bildung eines Staubgürtels führte. Weitere Studien könnten auch Informationen liefern, die auf Positionen verweisen könnten, auf denen sich noch nicht identifizierte zusätzliche Planeten finden.“

Das Planetensystem von Proxima Centauri ist auch deshalb besonders interessant, weil es Pläne – wie das Projekt Starshot gibt – das System mit Mikrosonden direkt zu erforschen, die an lasergetriebenen Segeln angebracht sind die von einem 100 Gigawatt starken Laserverbund angetrieben werden sollen. In nur wenigen Minuten soll damit auf 20 Prozent Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden können. Damit soll die weite Reise, für die konventionelle Raumsonden mehr als 30 000 Jahre benötigen würden, auf nur noch 20 Jahre reduziert werden. Eine Kenntnis der Staubumgebung um den Stern ist für die Planung einer solchen Reise unerlässlich. Derzeit ist dies allerdings noch Zukunftsmusik.

Co-Autor Pedro Amado, ebenfalls vom Instituto de Astrofísica de Andalucía, erklärt, dass diese Beobachtungen erst der Anfang sind: „Diese ersten Ergebnisse zeigen, dass ALMA Staubstrukturen um Proxima erkennen kann. Weitere Beobachtungen werden uns ein detaillierteres Bild von Proxima liefern. In Kombination mit der Erforschung protoplanetarer Scheiben um junge Sterne werden viele Details dieser Prozesse enthüllt werden, die vor rund 4,6 Milliarden Jahren auch zur Entstehung der Erde und des Sonnensystems geführt haben.“


7. November 2017/SP
Verein Kuffner-Sternwarte