Am Geburtsort von Exoplaneten
Zirkumstellare Scheiben sind die extrasolaren Analoga des Staubkomplexes im Kuipergürtel, die unser Sonnensystem umkreisen. Sie konnten von optischen bis hin zu Millimeter-Wellenlängen beobachtet werden, sowohl vom Boden als auch vom Weltraum aus. Außerdem wurden zahlreiche theoretische Modelle entwickelt, um zu beschreiben, wie zirkumstellare Scheiben sich entwickeln, damit daraus Planetenscheiben und schließlich Planeten entstehen können. Allerdings stützten sich frühere Studien auf schlechte Statistiken zu nur wenigen bekannten Objekte. Das EU-geförderte Projekt DISCANALYSIS (Analysis and modelling of multi-wavelength observational data from protoplanetary discs) hatte zum Ziel, eine breite Palette von Beobachtungen zu kombinieren, um verschiedene Aspekte zu Scheibenstruktur und Staubgehalt einzugrenzen. Erstmals wurden 85 zirkumstellare Scheiben mittels optischer bis hin zu Nahinfrarot-Wellenlängen in Streulicht im Millimeterbereich untersucht, was der thermischen Emission entspricht. Neben archivierten Daten werteten die Wissenschaftler die neuesten Daten aus laufenden Beobachtungsprogrammen wie dem Herschel Space Observatory und dem Hubble Weltraumteleskop aus. Alle diese Daten wurden zusammengeführt, um quantitative Hinweise auf die Entwicklung von Scheiben zu finden. Wissenschaftler verfolgten Körner, die zu millimetergroßen Partikeln, und größere Körner, die zu flauschigen Aggregate anwachsen, die schließlich kilometergroße Planetesimals erschaffen. Darüber hinaus entwickelten sie theoretische Modelle von 45 ausgewählten Objekten und reproduzierten die Staubentwicklung in Scheiben so kohärent wie möglich. Eine bisher unerreichte Vollständigkeit wurde durch die Berücksichtigung von physikalischen, chemischen und radiativen Prozessen erreicht. Die zusammengestellten Multiwellenlängen-Datensätzen und Modellergebnisse decken alle Entwicklungsstufen bis zur Zerstreuung der Scheiben ab. Bis zum Abschluss des Projekts wurden alle Aspekte der Entwicklung von zirkumstellaren Scheiben bis zu den ersten Stadien der Planetenbildung untersucht, über die bislang wenig bekannt war. DISCANALYSIS nutzte das Know-how seines Teams in der Beobachtungsanalyse und Modellierung und lieferte lang erwartete Antworten auf grundlegende Fragen zur Geburt von Planeten.
Schlüsselbegriffe
Exoplaneten, zirkumstellare Scheiben, DISCANALYSIS, Hubble Weltraumteleskop
