Orion-Staub wirft Fragen auf: Planetensysteme wie unseres doch selten?

Ein ungewöhnliches Radiointerferometer im Kalifornien könnte schon kurz nach seiner Inbetriebnahme zu einer fundamentalen Entdeckung bei der Entstehung von Planetensystemen beigetragen haben: Nicht einmal 10% der jungen Sterne im Orionnebel besitzen in ihren Staubscheiben genug Masse, um Planeten von Jupiterformat bilden zu können. Sonnensysteme wie unseres, die unter ähnlichen Bedingungen entstanden sind, stellen damit vermutlich eine Ausnahme dar – wozu auch passen würde, dass die großen Suchprogramme regelmäßig nur bei etwa 6% der untersuchten Sterne auf fremde »Jupiters« stoßen. Möglich gemacht hat die Entdeckung der Combined Array for Research in Millimeter Astronomy (CARMA), für den die insgesamt 15 Teleskope zweier bestehender kalifornischer Radiointerferometer ab- und an einem höher gelegenen Standort am Rande der Sierra Nevada wieder aufgebaut und zusammengeschlossen wurden (Abb.); zusätzliche Messungen steuerte der Submillimeter Array auf dem Mauna Kea bei. Radiostrahlung mit rund einem Millimeter Wellenlänge durchdringt Wolken aus Gas und Staub besonders gut, wodurch sich die staubige Umgebung junger Sterne gut untersuchen lässt.

Mehr als 250 bekannte Sterne in der Zentralregion des rund 1 Mio. Jahre alten Orionnebels wurden mit den beiden Teleskopsystemen betrachtet: Nur jeder zehnte zeigte überhaupt die für eine warme Staubscheibe charakteristische Radioemission bei 1,3mm. Und bei nur 8% der Sterne war mindestens 1/100 Sonnenmasse Staub vorhanden: Das gilt allgemein als die Untergrenze für das spätere Wachstum eines Jupiters. Im Mittel steckte in jeder Staubscheibe – so imposant viele auch auf Hubble-Aufnahmen als Proplyds (protoplanetary disks) erscheinen mögen – nur eine tausendstel Sonnenmasse. In anderen Sternentstehungsgebieten mit geringerer Dichte liegt der Anteil ausreichend massereicher Staubscheiben höher: Die vielen heißen Sterne des Orionnebels schaden den Scheiben offensichtlich. Interessanterweise entstand auch die Sonne in einer vergleichbar dichten Umgebung (deren Sterne sich natürlich schon lange voneinander getrennt und über die Milchstraße verteilt haben): Dass es bei ihr zu einem Jupiter und einem Saturn reichte, war vielleicht nur ein glücklicher Zufall. Systeme mit kleineren Planeten aber ohne Jupiters können sich indes auch aus massearmen Staubscheiben bilden: Weitere Verbesserungen an CARMA sollten Beobachtungen auch an ihnen ermöglichen. Dem gigantischen Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chile wird es allerdings vorbehalten bleiben, Minischeiben nachzuweisen, aus denen immer noch fremde Erden entstehen könnten.

Daniel Fischer

	Die Proplyds: hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1994/24