Forschende leiten aus Webb- und Spitzer-Spektren Hinweise auf unterschiedliche Kollisionsarten in jungen Sternsystemen ab. Die am 1. Oktober 2026 im The Astrophysical Journal veröffentlichte Studie deutet siliziumdioxidreiche Trümmerscheiben als Spuren energiereicher Einschläge zwischen marsgroßen Körpern. Die Kollisionsszenarien ergeben sich aus den Eigenschaften des Staubs und der Scheiben.
21 extreme Trümmerscheiben im untersuchten Datensatz
Die Stichprobe umfasst 21 extreme Trümmerscheiben um junge Sterne: fünf anhand archivierter Beobachtungen des Spitzer Space Telescope und 16, die mit dem James Webb Space Telescope untersucht wurden. Zwölf der Webb-Beobachtungen waren neu; vier waren Folgebeobachtungen von Systemen, die bereits Spitzer untersucht hatte.
Kennzeichnend für diese Scheiben sind kleinere Staubkörner als in protoplanetaren oder klassischen Trümmerscheiben, ungewöhnlich viel warmer Staub und unregelmäßige Helligkeitsschwankungen. Die mittleren Infrarotspektren halfen den Forschenden, die Zusammensetzung des Staubs zu bestimmen. Nach den bisher zusammengetragenen Beobachtungen zeigen schätzungsweise etwa ein Prozent der jungen Sterne sichtbare Anzeichen dieser Phase.
Zwei Zusammensetzungen, unterschiedliche Kollisionsszenarien
Etwa ein Drittel der untersuchten Scheiben ist siliziumdioxidreich. Die Forschenden bringen diese Scheiben mit energiereichen Einschlägen zwischen marsgroßen Körpern in Verbindung. Bei solchen Zusammenstößen könnte ein erheblicher Teil des Gesteins verdampfen.
Die übrigen, ungefähr zwei Drittel der Stichprobe, sind siliziumdioxidarm. Die Forschenden verbinden sie mit kleineren, energieärmeren Kollisionen, darunter streifende Zusammenstöße zwischen mondgroßen Objekten. Die Spektren liefern also Hinweise auf die Zusammensetzung der Trümmer – und diese Zusammensetzung dient als Anhaltspunkt für die vermutete Art der Einschläge.
Alter und Helligkeit der Scheiben
In der untersuchten Stichprobe wurden siliziumdioxidreiche Scheiben bislang nur bei Sternen gefunden, die jünger als 300 Millionen Jahre sind. Siliziumdioxidarme Scheiben kommen über eine größere Altersspanne vor und zeigen häufig stärkere Helligkeitsschwankungen. Drei Scheiben erfüllten das höhere Alterskriterium, das die Forschenden im Zusammenhang mit dieser Altersverteilung diskutieren.
Veränderte Umlaufbahnen und weitere Zusammenstöße könnten nach Einschätzung der Forschenden einen Teil der Helligkeitsänderungen erklären. Das ist ein mögliches Deutungsmodell für die beobachteten Schwankungen.
Mögliche Verbindung zur Entstehung des Mondes
Die Ergebnisse sind mit dem Szenario vereinbar, dass ein marsgroßer Körper auf die frühe Erde traf und Material zur Entstehung des Mondes beitrug. Auch eine mögliche Verbindung zum späten schweren Bombardement im frühen Sonnensystem wird als Hypothese diskutiert.
