Ein unsichtbarer und ungebärdiger Planet könnte die Ursache dafür sein, dass der Ring um den nahen Stern Fomalhaut (HD 216956) nicht etwa um den Stern kreist, sondern um ein Schwerkraftzentrum, das immerhin 2,3 Milliarden Kilometer vom Stern entfernt liegt – in einer Entfernung, die einer Reise fast einmal quer durch unser Sonnensystem entspricht. Eine neue Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble zeigt erstmals genau den Versatz des Rings gegenüber dem Stern.
Die plausibelste Erklärung für diese Verschiebung sind nach Ansicht der Astronomen ein oder mehrere für uns bisher unsichtbare Planeten, die in einer elliptischen Bahn um den Stern kreisen und den Ring durch seine Anziehungskraft verformen. „Unsere neuen Bilder bestätigen die früheren Hypothesen nach denen ein Planet den Ring stört“, erklärt Astronom Paul Kalas von der Universität von Kalifornien in Berkeley. „Der Ring ähnelt dem Kuiper Gürtel in unserem Sonnensystem, einem ausgedehnten Reservoir eisigen Materials, das aus der Entstehungszeit der Planeten unseres Sonnensystems übrig geblieben ist.“
Die Aufnahmen zeigen, dass die innere Begrenzung des Rings schärfer abgegrenzt ist als seine Außenseite. Nach Ansicht der Astronomen ein verräterisches Anzeichen dafür, dass ein Objekt mit seiner Schwerkraft „wie ein Schneepflug die Kante fegt“. Eine weitere klassische Signatur eines Planeteneinflusses ist die geringe Breite des Ringes, der „nur“ 3,7 Milliarden Kilometer Dicke erreicht. Ohne ein Objekt, das das Ringmaterial zusammenhält würden sich die Partikel sehr viel weiter streuen, so die Astronomen.
Der Planet könnte Fomalhaut knapp innerhalb der Innenkante des Staubrings umkreisen, nach Schätzungen der Astronomen in 7,6 bis 10,4 Milliarden Kilometern Entfernung vom Zentralstern. Der Ring ist rund 19,3 Milliarden Kilometer vom Stern entfernt, viel weiter als der Planet Pluto von der Sonne. Noch ist nicht klar, wie schwer der Planet ist, da seine Masse nicht direkt ermittelt werden kann. Computersimulationen der Dynamik des Staubrings sollen aber hier Aufschluss geben.
Der Stern Fomalhaut ist mit einem Alter von nur 200 Millionen Jahren ein „Jüngling“ verglichen mit der 4,5 Milliarden Jahre alten Sonne. 25 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt er im Sternbild des südlichen Fisches (Piscis Austrinus). Wenn unser Sonnensystem als Maßstab gilt, hätte die Planetenbildung eigentlich bereits zehn Millionen Jahre nach Entstehung des Sterns begonnen haben sollen. „Die Größe des Staubrings um Fomalhaut deutet darauf hin, dass nicht alle Planetensysteme sich in der gleichen Art und Weise formen und entwickeln“, erklärt Kalas. „De planetarische Architektur kann von Stern zu Stern sehr variieren. Obwohl der Ring von Fomalhaut dem Kuiper Gürtel sehr ähnlich ist, ist sein Durchmesser um das Vierfache größer.“
Kalas und seine Kollegen nutzten das Weltraumteleskop Hubble über fünf Monate hinweg im Jahr 2004, um die Ringstruktur des Fomalhaut zu kartieren. Mithilfe des Advanced Camera for Surveys‘ (ACS) coronagraph blockierten sie das Licht des hellen Zentralsterns, so dass sie die Details des lichtschwachen Rings erkennen konnten. An einer Stelle fehlen bisher Aufnahmen, diese sollen aber im Sommer dieses Jahres erforscht werden.
