Projekt P2: Strukturierung von Trümmerscheiben durch Planeten und Begleiter

• Antragsteller: Dr. Torsten Löhne
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262443618

Beobachtungsdaten zeigen, dass der Staub in Trümmerscheiben oftmals ungleichmäßig verteilt ist. Im einfachsten Fall sieht man einen abgegrenzten äußeren Staubring mit staubfreiem Innenraum näher am Stern. In der Regel kommen aber weitere Asymmetrien hinzu. Dies können Helligkeitsschwankungen entlang des Rings, ein leichter räumlicher Versatz der Scheibe gegenüber dem Stern oder Verkippung von Teilen der Scheibe sein. Eine Reihe möglicher Mechanismen zur Erklärung dieser Phänomene wurde vorgeschlagen. Viele davon basieren auf dem gravitativen Einfluss noch unentdeckter aber vermuteter Planeten und Begleiter. Staubasymmetrien ermöglichen es somit, tiefer in die Architektur zirkumstellarer Systeme zu blicken. Ziel unseres Projekts ist die konsistente Beschreibung von Trümmerscheiben von der zugrundeliegenden Störung mittels Kollisionsmodellierung bis hin zur sichtbaren Staubverteilung. Wir werden verschiedene Szenarien für die Entstehung solcher Asymmetrien in Modelle fassen und zur Interpretation vorliegender Beobachtungsdaten nutzen. Als Ergebnis erwarten wir genauere Aussagen darüber, ob und wo in gut vermessenen Trümmerscheiben konkret mit Planeten und Begleitern zu rechnen ist. Andererseits werden wir unsere Modelle auch für das äußere Sonnensystem anwenden. Aus der bekannten Verteilung von Planeten und Asteroiden lässt sich vorhersagen, wo Sonden wie "New Horizons" tatsächlich auf Staub treffen werden. Das Projekt komplementiert Projekt P1, welches symmetrische Scheiben behandelt. Wichtige Daten für die Kollisionsmodelle und die Berechnung von Observablen werden aus einer engen Zusammenarbeit mit den Projekten P4-P9 gewonnen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2285: Trümmerscheiben in Planetensystemen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Kooperationspartner: Dr. Christian Ginski