Mit dem Hubble-Weltraumteleskop haben NASA-Astronomen zum ersten Mal die größte Planetenbildungsscheibe, die jemals um einen jungen Stern beobachtet wurde, im sichtbaren Licht deutlich abgebildet. Sie hat einen Durchmesser von fast 400 Milliarden Meilen, etwa das 40-fache der Spannweite von unserem Sonnensystem bis zum Rand des Kuipergürtels. Diese große und chaotische Scheibe aus Staub und Gas weist eine äußerst komplexe Struktur auf und dürfte die Theorie der wissenschaftlichen Gemeinschaft darüber, wie Planetensysteme in extremen Umgebungen entstehen, neu definieren.
Diese protoplanetare Scheibe trägt die Nummer IRAS 23077+6707, wird vom Forscherteam „Draculas Chivito“ genannt und befindet sich etwa 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. In der Hubble-Linse erscheint es fast als „der Erde zugewandte Klinge“. Die Scheibe blockiert die direkte Sichtlinie des jungen Sterns im Zentrum und lässt nur die oberen und unteren Schichten aus leuchtendem Staub und Gas übrig, ähnlich einem riesigen Hamburger-Sandwich mit unterschiedlichen Schichten, daher der Name. Wissenschaftler gehen derzeit davon aus, dass sich im Zentrum der Scheibe ein heißer und massereicher Stern oder ein Paar sehr nahe beieinander liegender Sternsysteme befinden könnte.
Im Gegensatz zu den relativ regelmäßigen Strukturen, die zuvor mit den Weltraumteleskopen Hubble und James Webb in anderen protoplanetaren Scheiben beobachtet wurden, weist „Draculas Chivito“ eine beispiellos heftige Dynamik auf. Auf den neu veröffentlichten Bildern erstrecken sich großräumige, faserige Materialflüsse auf und ab der Scheibe, weit über der Scheibe selbst, was zeigt, dass die obere Struktur der Scheibe extrem flauschig und turbulent ist. Noch auffälliger ist, dass diese „aufgerichteten“ langen filamentartigen Strukturen fast nur auf einer Seite der Scheibe erscheinen, während die andere Seite scharfe Kanten und fast keine ähnlichen filamentartigen Merkmale aufweist, was eine offensichtliche Asymmetrie zeigt.
Die Forscher wiesen darauf hin, dass eine solche „exzentrische“ Form bedeuten könnte, dass diese protoplanetare Scheibe stark durch die Umgebung oder die Injektion von Fremdmaterialien beeinflusst wird. Beispielsweise könnten in naher Zukunft Staub und Gas aus dem interstellaren Medium in großen Mengen in die Scheibe gefallen sein, oder in der Nähe befindliche Objekte könnten gravitative Wechselwirkungen damit eingehen, wodurch die Verteilung der Materie innerhalb und außerhalb der Scheibe gestört wird. Joshua Bennett Lovell, ein Astronom, der an der Studie beteiligt war, sagte, dass Hubble Wissenschaftlern die Möglichkeit bietet, die chaotischen physikalischen Prozesse der Geburtsscheiben von Planeten beim Aufbau neuer Planeten aus nächster Nähe zu beobachten. Diese Prozesse seien bisher kaum im Detail verstanden worden.
Massenschätzungen zufolge beträgt die Gesamtmenge an Material in der Scheibe von IRAS 23077+6707 etwa das 10- bis 30-fache der Masse des Jupiters und stellt somit ausreichend Rohstoffe für die Bildung mehrerer jupiterähnlicher Planeten bereit. Dadurch wird es als „vergrößerte Version“ unseres frühen Sonnensystems angesehen, was Wissenschaftlern dabei hilft, zu beurteilen, ob die Effizienz und der Weg der Planetenentstehung in einer Umgebung mit extrem großen Scheiben denen im Sonnensystem ähnlich sind. Die Erstautorin des Artikels, Kristina Monsch vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, wies darauf hin, dass es theoretisch durchaus möglich sei, dass ein solches System eine riesige Planetenfamilie hervorbringen könne. Während die Besonderheiten der Planetenentstehung in solchen supermassiven Scheiben unterschiedlich sein können, wird erwartet, dass die vorherrschenden Prozesse – die Ansammlung von Gas in Richtung des Sterns und die Ansammlung von verbleibendem Staub zu Planeten – ähnlichen physikalischen Gesetzen folgen.
Die hochauflösenden Beobachtungen im sichtbaren Licht von Hubble waren ein entscheidender Durchbruch in dieser Studie und ermöglichten es Wissenschaftlern, die winzigen Strukturen in der Scheibe in beispiellos feinen Maßstäben zu verfolgen. Das Forschungsteam betonte, dass IRAS 23077+6707 ein neues „Labor“ für die Planetenentstehungsforschung bietet, das den Prozess der Scheibenentwicklung in Umgebungen mit extremer Masse und stark gestörten Umgebungen systematisch untersuchen kann. Derzeit haben Wissenschaftler noch „mehr Fragen als Antworten“ zu diesem System. In Zukunft werden sie seine Entwicklung weiter verfolgen, indem sie Multiband-Beobachtungen und theoretische Modelle kombinieren, um den Entstehungsmechanismus von Planetensystemen unter verschiedenen Umgebungen und Zeitskalen zu klären.
Relevante Ergebnisse wurden am 23. Dezember 2025 im „The Astrophysical Journal“ veröffentlicht. Der Artikel trägt den Titel „Hubble enthüllt die komplexe Multiskalenstruktur der Kante-zu-protoplanetaren Scheibe IRAS 23077+6707.“