Ein Gasstrom, der aus einer Entfernung von etwa 1.300 Lichtjahren auf das Dreifachsternsystem GW Orionis trifft, zeigt eine bemerkenswerte Übereinstimmung mit der Ausrichtung des äußersten von drei planetenbildenden Ringen. Die Abweichung zwischen der Richtung des Gasstroms und der Neigung des äußersten Rings beträgt lediglich drei Grad. Diese Beobachtung liefert nach Ansicht eines Forscherteams, das mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) arbeitet, starke Hinweise darauf, warum die Ringe nicht flach übereinander liegen.
Details der Beobachtungen
Das GW Orionis-System befindet sich im Sternbild Orion und besteht aus einem Hauptstern mit zwei Begleitsternen. Der innere Begleiter umkreist den Hauptstern in etwa der Entfernung der Erde zur Sonne, während der äußere Begleiter etwa achtmal weiter entfernt ist. Um alle drei Sterne herum befindet sich eine breite Scheibe aus Gas und Staub, die drei Ringe mit Neigungen von etwa 11, 35 und 40 Grad enthält. Frühere Arbeiten hatten bereits gezeigt, dass alle drei Ringe nicht mit der Bahnebene der beiden inneren Sterne übereinstimmen.
Der einfallende Gasstrom, der als „Streamer“ bezeichnet wird, wurde in Kohlenmonoxid nachgewiesen, einem Molekül, das sich leicht in kaltem Gas beobachten lässt. Der Strom erstreckt sich über etwa 12.000 astronomische Einheiten (AE), was etwa 0,19 Lichtjahren oder etwas mehr als einer Billion Meilen entspricht. Die Masse des Streamers wird auf etwa 1,6 Jupitermassen geschätzt, mit einer Obergrenze von 4,6 Jupitermassen.
Bedeutung der Beobachtungen
Die Forscher leiten die Achse des Streamers aus einer Trajektorienanpassung ab, die den Gasfluss als eine Wolke von Punkten behandelt, die unter der Schwerkraft des Zentralsterns fallen. Die Achsen der Ringe wurden aus früheren ALMA-Messungen übernommen. Die Übereinstimmung zwischen der Richtung des Gasstroms und der Neigung des äußersten Rings wird als starkes Beobachtungsbeweis dafür angesehen, dass der Streamer die Ursache für die Fehlausrichtung der Ringe ist.
Die Autoren der Studie betonen, dass die Beobachtungen einen direkten Zusammenhang zwischen dem späten Einfall von Material und der Fehlausrichtung der Scheibe herstellen. Sie schlagen vor, dass der äußere Ring als eine zweite Generation von Scheibenmaterial betrachtet werden könnte, das aus dem einfallenden Gasstrom gebildet wurde. Allerdings bleibt die Möglichkeit bestehen, dass die Ringe auch durch die Gravitation der drei Sterne oder durch einen sich bildenden Planeten in der Scheibe beeinflusst wurden.
Ein weiterer Aspekt der Studie ist die Analyse des Drehimpulses des Streamers. Der Gesamtdrehimpuls des Streamers liegt bei etwa 2.500 Einheiten, während der Drehimpuls der Scheibe etwa 19.000 Einheiten beträgt. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass der Streamer allein nicht genug Drehimpuls hat, um die Ausrichtung der Scheibe signifikant zu beeinflussen. Dennoch unterstützen die Ergebnisse ein Szenario, in dem der Streamer zur Neuausrichtung der Scheibe beiträgt.
- Quelle: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
- Studie: „Alignment of Gas Stream with Planetary Rings in GW Orionis“