Wo Planeten gebildet werden
Das Projekt "Formation and evolution of planetary systems" (DISKEVOL) überbrückte die Kluft zwischen zwei unterschiedlichen Ansätzen beim Studium von protoplanetaren Scheiben. Der erste konzentriert sich auf den Millimeter- und Submillimeter-Bereich des Spektrums, um Informationen über die Häufigkeit der verschiedenen Gase in den Scheiben abzuleiten. Der zweite untersucht mittels optischer und Infrarot-Beobachtungen die Staubpartikel. Die einzelnen Informationen zu Staub bzw. Gas wurden allerdings vorher noch nie kombiniert. Vor diesem Hintergrund entwickelten die Wissenschaftler von DISKEVOL einige der stärksten Softwarecodes, ProDiMo und MCFOST, um Staub- und Gasbeobachtungen von protoplanetaren Scheiben zu modellieren. Insbesondere wurden Beobachtungen vom Weltraumobservatorium Herschel so kohärent wie möglich modelliert. Das innovative europäische Weltraumobservatorium Herschel hat das größte Infrarotteleskop an Bord, das sich jemals im Weltraum befand. Die hellsten Spektrallinien der Scheiben liegen im Infrarotbereich und entstehen in Entfernungen von bis zu hundert Astronomischen Einheiten, wo sich Planeten voraussichtlich bilden. Die Forscher nutzten zwei parallele und komplementäre Ansätze. Sie verglichen statistisch die gesamten Beobachtungen von Herschel: von gasreichen protoplanetaren Scheiben bis hin zu gasarmen Schutt. Zusätzlich wurden Quellen mit hochwertigen Beobachtungsdaten von Spektrallinien und Kontinuumsspektren ausgewählt, um die physikalischen und chemischen Bedingungen innerhalb der Scheiben bestimmen zu können. Die Signaturen der Staub- und Gaskomponenten wurden dann in Bezug auf den Ausgang von theoretischen Simulationen mit unterschiedlichen Scheibenparametern interpretiert. Diese absolut neuen Informationen zu protoplanetaren Scheiben wurden in 40 Publikationen in internationalen Fachmagazinen vorgestellt. Dies unterstreicht die Bedeutung der DISKEVOL-Ergebnisse für die wissenschaftliche Gemeinschaft. Durch die Auseinandersetzung mit zentralen Fragen zu den Zeitskalen von Gas- und Staub-Evolution hat die DISKEVOL-Datenbank unser gegenwärtiges Verständnis der Planetenbildung reformiert. Die Projektergebnisse werden sich besonders nach der Entwicklung des modernsten James-Webb-Weltraumteleskops und des Atacama Large Millimeter Array als nützlich erweisen.
Schlüsselbegriffe
Sterne, Staub, Gas, protoplanetare Scheiben, Planetensystem, Softwarecode, Herschel, Spektrallinie, Infrarot, Schutt, Simulationen, Weltraumteleskop
