Hubble-Weltraumteleskop 29.06.2020, 04:16 Uhr

Forscher beobachten flatternde „Fledermaus“-Schatten im All

Mithilfe des Hubble-Weltraumteleskops haben Forscher eine erstaunliche Entdeckung gemacht: Der Stern HBC 672 wirft einen gigantischen Schatten, der wie die Flügel einer Fledermaus flattert.

Das Phänomen trägt den Spitznamen "Bat Shadow" (Fledermaus-Schatten) Foto: NASA, ESA, K. Pontoppidan

Das Phänomen trägt den Spitznamen "Bat Shadow" (Fledermaus-Schatten)

Foto: NASA, ESA, K. Pontoppidan

Manchmal brauchen Entdeckungen einen griffigen Namen, ob er nun passt oder nicht. So etwa ist das beim Stern HBC 672 im Serpens-Nebel.

Den noch recht jungen Stern, der rund 1300 Lichtjahre von uns entfernt ist, umgibt eine protoplanetare Scheibe aus Staubteilchen und Gas, die wiederum einen gigantischen Schatten wirft. Er ist ungefähr 200 Mal so groß wie unser Sonnensystem. Die Bilder, die Astronomen mithilfe des Weltraumteleskops Hubble von diesem Phänomen aufgenommen haben, sind beeindruckend.

Fledermaus im All: Stern wirft riesige „flatternde“ Schatten

Entfernt erinnert der Schatten, der rechts und links vom Stern abzustehen scheint, an riesige Flügel. „Bat Shadow“, also „Fledermaus-Schattten“, haben Wissenschaftler das Phänomen liebevoll getauft. Die Erklärung für den riesigen Schatten: Die protoplanetare Scheibe, die den Stern umgibt, schluckt Licht. Mit ihrer Kante ist die Scheibe etwa auf unsere irdische Perspektive ausgerichtet. Daraus ergibt sich ein Effekt, den wir von röhrenförmigen Lampenschirmen kennen: Das Licht dringt nur nach oben und unten, aber entlang des Rings wird ein Doppel-Schatten geworfen.

Jetzt hat das Team des Hubble-Teleskops bemerkt: Der Fledermausschatten flattert! „Der Schatten bewegt sich. Er flattert wie die Flügel eines Vogels“, so Klaus Pontoppidan, Astronom am Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore.

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Das Team konnte das „Flattern“ des Schattens über 404 Tage beobachten. Als sie alte und neuere Aufnahmen übereinanderlegten, stellten sie fest, dass der Schatten sich bewegt hatte. Hinter dem Phänomen könnte ein Planet stecken, der durch seine Gravitation an der protoplanetaren Scheibe zieht und sie verzerrt. Die kreisende Scheibe aus Gas, Staub und Gestein ist kein Ring wie etwa beim Saturn, sondern könnte sattelförmig sein, wie die Wissenschaftler vermuten. „Die Scheibe ist nicht wie die Saturnringe – sie ist nicht flach. Sie ist aufgeblasen. Das bedeutet also, dass das Licht des Sterns, wenn es gerade nach oben geht, direkt nach oben fortgesetzt werden kann – es wird durch nichts blockiert. Entlang der Ebene der Scheibe tritt es jedoch nicht aus und wirft einen Schatten “, so Pontoppidan.

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Planet könnte ähnliche Entfernung zum Stern wie die Erde zur Sonne haben

Die Zeit, die das Licht benötigt, um vom Stern zum Rand des Schattens zu gelangen, beträgt etwa 40 bis 45 Tage. Pontoppidan und sein Team haben berechnet, dass der Planet, der die Scheibe möglicherweise verzerrt, den Stern in nicht weniger als 180 Tagen umkreist. Sie schätzen, dass der Planet ungefähr so ​​weit von seinem Stern entfernt ist wie die Erde von der Sonne.

Die Grafik zeigt einen jungen Stern, der von einer sattelförmigen Scheibe umgeben ist. Wenn sich die Scheibe um den jungen Stern dreht, wird das Licht des Sterns an jeweils unterschiedlichen Stellen, und nicht gleichmäßig, blockiert. So eintsteht ein „flatternder“ Schatten.<br />Foto: NASA, ESA und A. James und G. Bacon (STScI)

Die Grafik zeigt einen jungen Stern, der von einer sattelförmigen Scheibe umgeben ist. Wenn sich die Scheibe um den jungen Stern dreht, wird das Licht des Sterns an jeweils unterschiedlichen Stellen, und nicht gleichmäßig, blockiert. So eintsteht ein „flatternder“ Schatten.

Foto: NASA, ESA und A. James und G. Bacon (STScI)

Eine zweite Erklärung der Forscher: Ein zweiter Stern mit geringerer Masse, der HBC 672 außerhalb der Ebene der Scheibe umkreist, könnte ebenfalls die Ursache für das „Flattern“ sein. Pontoppidan und sein Team bezweifeln das allerdings.

Protoplanetare Scheiben: Immer interessant für die Astronomen

Der wenige Millionen Jahre alte Stern HBC 672 ist zu weit entfernt, als dass Astronomen seine protoplanetare Scheibe direkt studieren könnten. Insofern ist der Schatten, den die Scheibe wirft, ein Glücksgriff: Denn er lässt gewisse Schlüsse über die Zusammensetzung der Scheibe zu. So können die Forscher anhand von Farbunterschieden an den Rändern des Schattens feststellen, aus welcher Art von Partikeln die Scheibe besteht.

Protoplanetare Scheiben junger Sterne sind zudem vor allem deshalb für die Forschung interessant, weil sie einen Blick in die Anfänge unseres eigenen Sonnensystems erlauben und Rückschlüsse darauf zulassen, wie Planeten entstehen. Auch um unsere Sonne drehte sich vor 4,5 Milliarden Jahren eine protoplanetare Scheibe aus Gas und Staub, aus der im Lauf der Zeit das Sonnensystem entstand.

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Von Peter Sieben
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