Ein Infrarotbild des Staubrings von HR 4796A, aufgenommen mit dem SPHERE-Empfänger des VLT.
Astronomen haben mit dem Hubble-Weltraumteleskop die Details der Restscheibe des jungen Sterns HR 4796A ausgemacht und die Staubverteilung in der Scheibe und ihre Parameter geschätzt. Dies könnte dazu beitragen, die Mechanismen der Entstehung großer Planeten und Einschränkungen ihrer Massen und Größen sowie die Entwicklung der Scheiben selbst zu erklären. Der Artikel wurde im The Astronomical Journal veröffentlicht, kurz über die Ergebnisse der Arbeit wird auf der Website des Hubble-Teleskops beschrieben.
Eine Restscheibe ist eine rotierende Scheibe aus Gas, Staub und Trümmern, die sowohl um junge als auch um alte Sterne (sogar um Neutronen) herum zu sehen ist. Für junge Sterne ist die Restscheibe die nächste Stufe in der Entwicklung des Systems nach der Phase der protoplanetaren Scheibe. Während dieser Zeit enthält die Scheibe eine große Menge Staub, der sich bei der Kollision von Planetesimalen, Planeten oder Asteroiden bildet; sie befindet sich in großen Entfernungen vom Stern (Analoga des Kuipergürtels im Sonnensystem). Anschließend nimmt die Kollisionsfrequenz ab und die Scheibe löst sich unter dem Einfluss der Strahlung des Sterns allmählich auf. Solche Objekte werden im Infrarotbereich aufgrund des Überflusses an Staub, der die Strahlung des Sterns absorbiert und wieder aussendet, gut erkannt. In den 1980er Jahren wurde erstmals eine Restscheibe in der Nähe des Sterns Beta Pictoris entdeckt.
In einer neuen Studie berichten Astronomen über die Ergebnisse von Beobachtungen der Restscheibe des Sterns HR 4796A. Es ist ein Stern der Spektralklasse A0, doppelt so massereich wie die Sonne, in einem Doppelsternsystem, das sich 237 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Centaurus befindet. HR 4796A wird auf acht Millionen Jahre geschätzt. Das Vorhandensein einer zirkumstellaren Scheibe im Stern wurde 1998 festgestellt; später wurde dieses Ziel immer wieder verwendet, um die Systeme und Instrumente verschiedener großer bodengebundener Teleskope zu kalibrieren. Wissenschaftler analysierten Daten, die 2015 im optischen Bereich gesammelt wurden, mit dem STIS-Coronagraph-Spektrographen, der am Hubble-Teleskop installiert ist.
Details zur Struktur der Restscheibe des Sterns HR 4796A nach den Hubble-Daten.
Das resultierende Bild der Struktur der Platte ist wie folgt. Um den Stern herum befindet sich ein Staubring von etwa 11 Milliarden Kilometern (23 astronomischen Einheiten) Durchmesser, der aus mikrometergroßem Feinstaub besteht. Der Ring sitzt in einer viel größeren, asymmetrischen Staubstruktur. Die Größe des gesamten staubigen Systems wird auf 240 Milliarden Kilometer (875 Astronomische Einheiten) geschätzt – zumindest bis zu solchen Grenzen wird das Licht eines Sterns von Staubpartikeln gestreut. Die Gesamtmenge an Schmutz außerhalb des Innenrings beträgt ungefähr 12 Prozent der Gesamtmenge an Schmutz, die im optischen Bereich beobachtet wird. Für das asymmetrische Bild des äußeren Teils des Systems gibt es zwei Erklärungen - die Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium während der Bewegung des Sterns (wie durch die Form des äußeren Scheibenrandes, ähnlich einer Bogenstoßwelle) und den Einfluss der zweiten Komponente des Systems, dem Roten Zwerg vom Typ M HR 4796B.
Zuvor haben wir darüber gesprochen, wie Wassereis in einer protoplanetaren Scheibe gefunden wurde, wie Astrophysiker erstmals Spiralarme in einer Staubscheibe um einen sehr jungen Stern entdeckten und wo sich die älteste bisher bekannte zirkumstellare Scheibe befindet.
