Das Webb-Teleskop macht ein Bild eines Sonnensystems, das nicht mit unserem zu vergleichen ist

Sep 03, 2023

Wir wissen, dass der Asteroidengürtel in unserem Sonnensystem voller seltsamer, altertümlicher Objekte ist. Jetzt haben Wissenschaftler gerade einen Blick in ein anderes Sonnensystem geworfen und zwei dieser Gürtel im inneren System sowie einen dritten weiter draußen gefunden.

Astronomen nutzten das leistungsstärkste jemals im Weltraum eingesetzte Instrument, das James-Webb-Weltraumteleskop, um weitere Ringe um den jungen Stern Fomalhaut zu entdecken, der (im Weltraummaßstab) relativ nahe bei etwa 25 Lichtjahren entfernt liegt (öffnet in einem neuen Tab). Die Forschung wurde kürzlich in der Wissenschaftszeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht (öffnet sich in einem neuen Tab).

Zuvor beobachteten andere leistungsstarke Teleskope wie das schulbusgroße Hubble den extrem weit entfernten äußeren Ring von Fomalhaut, der 22 Milliarden Kilometer vom Stern entfernt liegt. Doch Webb, der eine Art von Licht namens Infrarot beobachtet – Licht, das für unsere Augen unsichtbar, aber eine häufige und wirksame Energiequelle ist – fand zwei innere Gürtel.

„Was Webb wirklich auszeichnet, ist, dass wir in der Lage sind, das thermische Leuchten von Staub in diesen inneren Regionen physikalisch aufzulösen. So können wir innere Gürtel sehen, die wir vorher nie sehen konnten“, sagte Schuyler Wolff, ein Astronom an der University of Arizona, der arbeitete über die Forschung, sagte in einer Erklärung(öffnet sich in einem neuen Tab).

Im Bild unten sehen Sie die drei Ringe.

Die beiden inneren Gürtel um Fomalhaut sind felsige, staubige Ringe, die durch die Kollision großer Objekte entstehen (Kollisionen kommen in Sonnensystemen häufig vor, insbesondere in jüngeren). Doch ihre stabilen ringförmigen Strukturen verraten die Existenz anderer faszinierender Objekte rund um den Stern.

„Diese Gürtel werden höchstwahrscheinlich durch die Gravitationskräfte unsichtbarer Planeten geformt“, erklärt die NASA. Als Beispiel weist die Raumfahrtbehörde darauf hin, dass der Gasriese Jupiter „den Asteroidengürtel umschließt“, da der massive Planet die Umlaufbahnen dieser Weltraumgesteine ​​weitgehend festhält.

„Die Gürtel um Fomalhaut sind eine Art Kriminalroman: Wo sind die Planeten?“ Das sagte George Rieke, ein Astronom an der University of Arizona und wissenschaftlicher Leiter für Webbs Mittelinfrarot-Instrument in den USA, in einer Erklärung. „Ich denke, es ist kein großer Schritt zu sagen, dass es wahrscheinlich ein wirklich interessantes Planetensystem um den Stern gibt.“

„Mit der komplexeren Struktur mit dem zweiten Zwischengürtel und dann dem breiteren Asteroidengürtel haben wir definitiv nicht gerechnet“, fügte Wolff hinzu. „Diese Struktur ist sehr aufregend, denn jedes Mal, wenn ein Astronom eine Lücke und Ringe in einer Scheibe sieht, sagt er: ‚Es könnte einen eingebetteten Planeten geben, der die Ringe formt!‘“

Webb-Astronomen werden weiterhin in Sonnensysteme wie Fomalhaut blicken, Orte, die besser zeigen werden, wie andere Planetensysteme in der Galaxie aussehen und was dort existieren könnte.

Das Webb-Teleskop, eine wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen der NASA, der ESA und der Canadian Space Agency, soll in den tiefsten Kosmos blicken und beispiellose Erkenntnisse über das frühe Universum liefern. Aber es ist auch ein Blick auf faszinierende Planeten in unserer Galaxie und sogar auf die Planeten unseres Sonnensystems.

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So erreicht Webb beispiellose Dinge und wird dies wahrscheinlich noch über Jahrzehnte tun:

Riesenspiegel: Webbs Spiegel, der Licht einfängt, hat einen Durchmesser von über 21 Fuß. Das ist mehr als zweieinhalb Mal größer als der Spiegel des Hubble-Weltraumteleskops. Durch das Einfangen von mehr Licht kann Webb weiter entfernte, antike Objekte sehen. Wie oben beschrieben, blickt das Teleskop auf Sterne und Galaxien, die vor über 13 Milliarden Jahren entstanden sind, nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall.

„Wir werden die allerersten Sterne und Galaxien sehen, die sich jemals gebildet haben“, sagte Jean Creighton, Astronomin und Direktorin des Manfred Olson Planetariums an der University of Wisconsin-Milwaukee, gegenüber Mashable im Jahr 2021.

Infrarotansicht: Im Gegensatz zu Hubble, das größtenteils das für uns sichtbare Licht beobachtet, ist Webb in erster Linie ein Infrarotteleskop, das heißt, es betrachtet Licht im Infrarotspektrum. Dadurch können wir viel mehr vom Universum sehen. Infrarot hat längere Wellenlängen (öffnet einen neuen Tab) als sichtbares Licht, sodass die Lichtwellen effizienter durch kosmische Wolken gleiten; Das Licht kollidiert nicht so oft mit diesen dicht gepackten Partikeln und wird von ihnen gestreut. Letztendlich kann Webbs Infrarot-Sehvermögen Orte durchdringen, die Hubble nicht erreichen kann.

„Es lüftet den Schleier“, sagte Creighton.

Blick in entfernte Exoplaneten: Das Webb-Teleskop verfügt über spezielle Geräte, sogenannte Spektrometer (öffnet einen neuen Tab), die unser Verständnis dieser fernen Welten revolutionieren werden. Die Instrumente können entschlüsseln, welche Moleküle (wie Wasser, Kohlendioxid und Methan) in der Atmosphäre entfernter Exoplaneten existieren – seien es Gasriesen oder kleinere Gesteinswelten. Webb wird Exoplaneten in der Milchstraße untersuchen. Wer weiß, was wir finden werden.

„Wir könnten Dinge lernen, über die wir nie nachgedacht haben“, sagte Mercedes López-Morales, Exoplanetenforscherin und Astrophysikerin am Center for Astrophysics-Harvard & Smithsonian (öffnet in einem neuen Tab), gegenüber Mashable im Jahr 2021.

Astronomen haben bereits erfolgreich faszinierende chemische Reaktionen auf einem 700 Lichtjahre entfernten Planeten entdeckt, und das Observatorium hat damit begonnen, einen der am meisten erwarteten Orte im Kosmos zu untersuchen: die felsigen, erdgroßen Planeten des TRAPPIST-Sonnensystems. Was ist da draußen?