Beta Pictoris Disk

Wissenschaftliche Bedeutung

Beta Pictoris nimmt als prototypisches Trümmerscheibensystem eine einzigartige Stellung in der Geschichte der Exoplanetenwissenschaft ein. Seine Entdeckung im Jahr 1984 lieferte den ersten direkten Beweis dafür, dass zirkumstellares Material – der Rohstoff für die Planetenentstehung – um andere Sterne herum existiert, was unser Verständnis darüber, wie häufig Planetensysteme in der Galaxie vorkommen könnten, grundlegend veränderte. Hubbles Beobachtungen über fast drei Jahrzehnte hinweg haben die morphologische Entwicklung der Scheibe verfolgt und dabei eine Krümmung in der Scheibenebene aufgedeckt, von der korrekt vorhergesagt wurde, dass sie durch den Gravitationseinfluss eines geneigten Planeten verursacht wird, bevor Beta Pictoris b direkt abgebildet wurde. Die Scheibe weist auch Asymmetrien und Helligkeitsschwankungen auf, die auf jüngste Kollisionen zwischen großen Planetesimalen zurückzuführen sind, und liefert Beobachtungsbeweise für die heftigen Akkretionsprozesse, die die Gesteinsplaneten in unserem eigenen Sonnensystem bildeten. Die Entdeckung transienter spektroskopischer Merkmale einfallender Kometenkörper hat Beta Pictoris als Analogon zur späten schweren Bombardierungsperiode in der Geschichte unseres Sonnensystems etabliert und die Exoplanetenwissenschaft mit unseren eigenen kosmischen Ursprüngen verbunden.

Beobachtungsdetails

Hubble beobachtete die Beta-Pictoris-Scheibe mithilfe des Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) im koronographischen Modus, der eine undurchsichtige Maske verwendet, um das überwältigende Licht des Zentralsterns zu blockieren und die viel schwächere umgebende Scheibe sichtbar zu machen. Diese Technik ist wichtig, da der Stern millionenfach heller ist als das Streulicht der Staubscheibe. Die Beobachtungen wurden im sichtbaren Licht in mehreren Epochen über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrzehnt durchgeführt und ermöglichten es den Astronomen, die Umlaufbewegung der Scheibenkrümmung zu verfolgen und Veränderungen in der Scheibenmorphologie im Laufe der Zeit zu erkennen. Komplementäre Nahinfrarotbeobachtungen mit der Nahinfrarotkamera und dem Multiobjektspektrometer (NICMOS) untersuchten die thermische Emission größerer Staubkörner näher am Stern.

Ort im Universum

Lustige Fakten

• 1

  Beta Pictoris b, der erste Planet, der um diesen Stern herum nachgewiesen wurde, hat etwa die siebenfache Masse des Jupiters und kreist in ungefähr der gleichen Entfernung wie Saturn von unserer Sonne – er war einer der ersten Exoplaneten, die jemals direkt abgebildet wurden.

• 2

  Astronomen haben „fallende verdampfende Körper“ – im Wesentlichen riesige Kometen – entdeckt, die mehrmals pro Tag in Beta Pictoris eintauchen, was darauf hindeutet, dass das System eine riesige Kometenpopulation enthält, ähnlich der frühen Bombardierungsära unseres Sonnensystems.

• 3

  Mit einem Alter von nur etwa 20 Millionen Jahren ist Beta Pictoris ein Sternkind, und in seiner Scheibe entstehen derzeit aktiv Planeten – was Astronomen einen Platz in der ersten Reihe des Prozesses verschafft, der vor 4,6 Milliarden Jahren unser eigenes Sonnensystem schuf.