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Astronomen entdecken eine katastrophale Kollision riesiger Asteroiden in einem nahegelegenen Sternensystem

Vor fast 20 Jahren beobachteten Astronomen eine riesige Wolke aus Feinstaubpartikeln um einen jungen Stern, der nur 63 Lichtjahre von der Erde entfernt war. In den letzten Notizen von Webb-WeltraumteleskopDie Staubwolke verschwand jedoch auf mysteriöse Weise. Nun legt eine neue Forschungsarbeit nahe, dass die Staubwolke möglicherweise durch ein heftiges Ereignis verursacht wurde, das große Himmelskörper zerschmetterte und ihre Überreste im gesamten Universum verteilte. Beta Pictoris Sternensystem.

Anhand neuer Daten von Webb hat eine Gruppe von Wissenschaftlern erhebliche Veränderungen in den Energiesignaturen der Staubkörner rund um Beta Pictoris beobachtet, wobei die Partikel vollständig verschwanden. Durch den Vergleich von Webbs Daten mit älteren Beobachtungen, die ich gemacht habe Spitzer-Weltraumteleskop In den Jahren 2004 und 2005 vermuten Wissenschaftler, dass es vor etwa 20 Jahren zu einer katastrophalen Kollision zwischen großen Asteroiden kam, bei der die Himmelskörper in feine Staubpartikel zerfielen, die kleiner als Puderzucker waren. Der Staub kühlte wahrscheinlich ab, als er sich vom Stern entfernte, weshalb er nicht mehr die gleichen thermischen Eigenschaften aussendet, die Spitzer zuerst beobachtete. Die neuen Ergebnisse wurden am Montag während der Jahrestagung der American Astronomical Society in Madison, Wisconsin, vorgestellt.

Christine Chen, Astronomin am Space Telescope Science Institute und der Johns Hopkins University, beobachtete Beta picturis erstmals im Jahr 2004 mit dem Spitzer-Weltraumteleskop. Das junge Sternsystem beherbergt die erste abgebildete Trümmerscheibe um einen anderen Stern und zeichnet sich durch seine Nähe und Helligkeit aus.

Als Chen 12 Stunden lang Beobachtungen mit Webb erhielt, wollte sie zurückgehen und sich dasselbe Sternensystem, Beta Pictoris, ansehen, das sie all die Jahre interessiert hatte. Aber dieses Mal kam mir das Sternensystem nicht ganz so bekannt vor. „Ich dachte: ‚Oh mein Gott, die Gesichtszüge sind verschwunden‘“, sagte Chen zu Gizmodo. „Ist das echt? Und wenn ja, was ist passiert?“

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Durch Webbs Beobachtungen konzentrierten sich Chen, die die neue Studie leitete, und ihr Team auf die Wärme, die von kristallinen Silikaten ausgeht – Mineralien, die typischerweise in der Nähe junger Sterne vorkommen – und fanden keine Spuren von Partikeln, die zuvor in den Jahren 2004 und 2005 beobachtet wurden.

„Wenn Astronomen in den Himmel schauen und etwas sehen, gehen wir immer davon aus, dass sich alles in einem stabilen Zustand befindet und sich nicht verändert“, sagte Chen. „Der Grund, warum wir das glauben, liegt darin, dass, wenn man über den spezifischen Moment nachdenkt, den man betrachtet, dieser im Vergleich zur Lebensdauer dieser Objekte sehr kurz ist. Daher sind wir der Meinung, dass die Chancen, etwas Interessantes einzufangen, sehr gering sind.“

Dies scheint bei Beta Picturis, einem Sternensystem, das vermutlich 20 bis 26 Millionen Jahre alt ist, nicht der Fall gewesen zu sein. Das ist relativ jung im Vergleich zu unserem Sonnensystem, das etwa 4,6 Milliarden Jahre alt ist. In ihren frühen Jahren sind Sternensysteme unvorhersehbar, da terrestrische Planeten immer noch durch Kollisionen riesiger Asteroiden entstehen.

Daher waren die bei Beta pictoris beobachteten Veränderungen ziemlich groß. Laut Astronomen war die Staubwolke 100.000 Mal größer als der Asteroid, der die Dinosaurier tötete. Dies deutet darauf hin, dass der Einschlag, der die Bildung dieser massiven Wolke verursacht haben könnte, wahrscheinlich mit einem zusammenhängt VistaEs ist das zweitgrößte massive Objekt im Hauptasteroidengürtel, der sich über einen Durchmesser von 329 Meilen (530 Kilometer) erstreckt.

Veranschaulichung des Unterschieds in den von Spitzer und Webb im Abstand von 20 Jahren gesammelten Daten.

Veranschaulichung des Unterschieds in den von Spitzer und Webb im Abstand von 20 Jahren gesammelten Daten.
Klärung: Roberto Moller Candanosa/Johns Hopkins University, mit Beta Pictures-Konzeptkunst von Lynette Cook/NASA

Der Staub wurde dann durch die Strahlung des Sterns nach außen verteilt, erhitzte den Staub in der Nähe des Sterns und emittierte Wärmestrahlung, die von Spitzers Instrumenten identifiziert wurde. Webbs neue Beobachtungen ergaben, dass der Staub verschwunden und nicht ersetzt worden war, was darauf hindeutet, dass es zu einer heftigen Kollision gekommen war.

„Wir glauben, dass große Einschläge wie diese in unserem Sonnensystem stattgefunden haben müssen, als es im Rahmen der terrestrischen Planetenentstehung ein ähnliches Alter hatte“, sagte Chen. „Wir können uns die alten Erdoberflächen von Mond, Mars und Merkur ansehen und sie alle haben Krater, was uns sagt, dass Einschläge häufiger auftraten, als unser Sonnensystem noch jung war.“

Mit aktuellen Beobachtungen von Beta Pictoris können Wissenschaftler untersuchen, ob der Entstehungsprozess, der unser Sonnensystem geformt hat, im gesamten Universum selten oder häufiger vorkommt und wie sich diese frühen Kollisionen auf die Bewohnbarkeit eines bestimmten Sternensystems auswirken.

„Wenn es diese riesige Kollision gäbe und sich eine Staubwolke vom Stern ausbreiten würde“, sagte Chen. „Man kann sich vorstellen, dass die Möglichkeit besteht, dass diese Staubwolke, als sie sich in das Planetensystem bewegte, auch auf Planeten traf und Staub auf deren Planetenatmosphären regnete.“

mehr: Jenseits der Planeten: Die seltsamen Außenseiter des Sonnensystems

Magda Franke

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