Beta Pictoris: „Katzenschwanz“ stammt von Kollision zweier Himmelskörper

Der rätselhafte „Katzenschwanz“ in der Staubscheibe des jungen Sterns Beta Pictoris ist sehr wahrscheinlich das Ergebnis einer Kollision zweier Himmelskörper, die so groß wie Pluto sein könnten. Das berichtet eine neue Studie im Fachjournal The Astrophysical Journal Letters. Die Staubfahne könnte sich über rund 150 Milliarden Kilometer erstrecken.

Von Webb entdeckt

Beta Pictoris liegt 63 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Maler, das nur von der Südhalbkugel aus zu sehen ist. Der Stern ist jung, sein Planetensystem existiert erst seit wenigen Millionen Jahren. Die Scheibe wurde 1983 vom Infrarotsatelliten IRAS entdeckt und 1984 am Observatorium Las Campanas in Chile erstmals fotografiert. Es war die erste abgebildete zirkumstellare Scheibe überhaupt.

Im Jahr 2024 zeigte das James-Webb-Weltraumteleskop die schweifartige Struktur, die aus der Scheibe herauszuragen scheint, in bis dahin unerreichtem Detail. Eine Studie im Astronomical Journal brachte damals bereits eine Kollision als Erklärung ins Spiel.

Hubble stützt die Kollisionsthese

An der neuen Arbeit sind mehrere Autoren der Studie von 2024 beteiligt, darunter Isabel Rebollido vom Astrobiologiezentrum in Madrid und Christopher Stark vom Goddard Space Flight Center der NASA. Sie kombinierten neue Hubble-Aufnahmen mit Beobachtungen aus 14 Jahren, um Position und Natur der Struktur genauer zu bestimmen.

Das Ergebnis stützt die Kollisionshypothese. Der Staub besteht fast ausschließlich aus kohlenstoffreichem organischem Material, das sichtbares Licht absorbiert und deshalb sehr dunkel ist. Das erklärt, warum bislang nur Webb mit seinem Infrarotblick die Struktur erfasst hatte, bevor Hubble sie nun auch im sichtbaren Licht beobachtete.

Die Staubkörner sind winzig, etwa ein Mikrometer groß, und sehr porös. Laut Kevin Wagner vom Steward Observatory der University of Arizona, einem der Koautoren, waren die Geschwindigkeiten beim Zusammenstoß womöglich so hoch, dass die Kohlenstoffkörner verdampften und beim Abkühlen wieder kondensierten, was ihre poröse Struktur erklären würde.

Die gesamte Fahne könnte etwa 1.000 astronomische Einheiten messen, rund 150 Milliarden Kilometer. Die Mitteilung zur Studie rechnet das in etwa 200.000 Milliarden aneinandergereihte Katzen um.

Einblick in die Frühzeit

Da das System so jung ist, hilft es zu verstehen, welche Kollisionen auch in unserem Sonnensystem stattgefunden haben könnten, bevor Erde und die anderen Planeten ihre endgültige Form annahmen.