Planetenentstehung und Protoplanetare Scheiben Gruppe (Prof. Birnstiel)

Professor Til Birnstiel und sein Team erforschen, wie Planeten entstehen. Sie benutzen vor allem Computerprogramme, um die Struktur und den Entwicklungsverlauf von Scheiben um Sterne zu verstehen. Diese Scheiben sind von entscheidender Bedeutung für das Wachstum von winzigen Staubpartikeln bis hin zur Bildung von erdähnlichen oder riesigen Planeten.

Hochaufgelöste Bilder von planetenbildenden Scheiben aus dem DSHARP Project (Andrews, …, Birnstiel et al. 2018). Diese Radiobeobachtungen zeigen die Wärmestrahlung von kaltem Staub und wie dieser in den Scheiben verteilt ist. Ringe werden vermutlich durch Planeten verursacht, die in diesen Beobachtungen unsichtbar sind.

Aktuelles

Aktuelle Forschung

Til Birnstiel wurde 2023 mit einem ERC Consolidator Grant ausgezeichnet, der die Arbeitsgruppe mit rund 2 Millionen Euro fördert.

Das ERC-Projekt EARLYBIRD zielt darauf ab, zu untersuchen, wie sich das Entstehungsstadium von planetenbildenden Scheiben auf die beobachtbaren Exoplanetensysteme auswirkt. Im Mittelpunkt des auf 5 Jahre angelegten Projekts stehen die Fragen: Wie bilden sich Strukturen in jungen Scheiben, die die Bildung von Planeten auslösen können? Wie beeinflussen Helligkeitsausbrüche die Bildung der Planetenbausteine und deren Zusammensetzung? Welche Spuren hinterlassen diese Prozesse in den beobachtbaren Populationen von protoplanetaren Scheiben und Exoplaneten?

Til Birnstiel ist Mitglied eines Großprojekts mit dem SPHERE Instrument am VLT, das planeten-bildende Scheiben im Streulicht beobachtet. Das Projekt wird von Christian Ginski geleitet. Mehr Informationen sind auf der DESTINYS Seite zu finden.

Gemeinsam mit Kollegen aus Europa, den USA und Chile wurde ein Großprojekt für Beobachtungen mit dem Atacama Large millimeter/sub-millimeter Array (ALMA) eingeworben. Die Beobachtungen erlaubten zu zeigen, dass ringförmige und manchmal asymmetrische Strukturen in planeten-bildenden Scheiben weit verbreitet sind und dass Planeten offenbar schneller entstehen als zuvor angenommen.

Til Birnstiel wurde 2017 mit einem ERC Starting Grant ausgezeichnet, der die Arbeitsgruppe mit Forschungsgeldern von rund 1.5 Millionen Euro unterstützte.

Das ERC-Projekt DUSTPRINTS zielte darauf ab, die frühen Phasen der Planetenentstehung zu untersuchen. Wann und wo entstehen die Bausteine der Planeten und welche Mechanismen verursachen die Substrukturen in der planeten-bildenden Scheibe - sind es Planeten oder andere Scheibenprozesse?

Es konnte gezeigt werden, dass vermutlich Planeten hinter den meisten beobachteten Strukturen stecken. Es konnte auch demonstriert werden, dass die Eigenschaften der beobachtetn Ringe darauf hinweisen, dass dort Asteroiden/Kometen-große "Planetesimale" entstehen.

In diesem Projekt wurden 71 Fachartikel veröffentlicht die bereits 4700 mal zitiert wurden (Stand 2023).

Querschnitt einer Protoplanetaren Scheibe

© Til Birnstiel et al.

Aktuelles Video

Videoplayer

Wenn Sie die Anzeige des Videos aktivieren, werden Ihre personenbezogenen Daten an YouTube übertragen und möglicherweise auch Cookies auf Ihrem Gerät gesetzt. Wir haben keinen Einfluss auf eine etwaige Datenübertragung und deren weitere Verwendung.

Weitere Informationen: Datenschutzerklärung der LMU, Datenschutzinformationen von YouTube / Google

Vortrag von Professor Birnstiel am Deutschen Museum über die Entstehung von Planeten.

1:22:55 | 11.01.2023

Alle Bildnachweise: Birnstiel et al.

Simulation einer turbulenten Akkretionsscheibe um einen jungen Stern. Die Strukturen entstehen durch eine hydrodynamische Instabilität, die zu Turbulenz führt. Hier wird simuliert, wie die Turbulenz das Baumaterial von Planeten (Staubteilchen) durcheinander wirbelt, und wie der Staub wiederum die Turbulenz beeinflusst.

Staubdichte und Staub-Bewegung in einer planetenbildenden Scheibe, dargestellt als LIC (Line Integral Convolution). Der Planet (=Punkt in unterer Hälfte, Mitte) erzeugt Dichtestörungen in der Scheibe, sog. Staubfallen. Staub befindet sich in einem Wirbel (rechts) oder auch im hufeisenförmigen Bereich um den Planet.

Simulation von Staub in einer planeten-bildenden Scheibe um einen jungen Stern. Der Planet führt zu Störungen in der Gasscheibe. Dabei entsteht ein Wirbel (“vortex”) welcher wiederum Staub einfängt.

Gruppenmitglieder

Prof. Dr. Til Birnstiel

Professor für Theoretische Astrophysik

Dr. Sebastian Stammler
Dr. Sebastian Stammler

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Dr. Asmita Bhandare
Dr. Asmita Bhandare

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Luca Delussu
Luca Delussu

Doktorand

Tommy Lau
Tommy Chi Ho Lau

Doktorand

Giovanni Tedeschi
Giovanni Tedeschi

Doktorand

Eric Muires

Masterand

Sailes Rijal

Masterand

Haichen Zhao
Haichen Zhao

Masterand

Enyi Zhu
Enyi Zhu

Praktikantin

Khushboo

Praktikantin

Asya Aydin
Asya Aydin

Praktikantin

Ehemalige