Donnerstag, 13. November 2008

Erstmals eindeutige Direktaufnahmen von Exoplaneten

Exoplaneten umkreist seinen Stern (Illu.) | Copyright: nasa.gov

Washington/ USA - Seit die NASA vor wenigen Tagen für heute eine Pressekonferenz zu einer "einmaligen exoplanetaren Entdeckung" angekündigt hatte (...wir berichteten), wurde heftig darüber diskutiert und spekuliert, ob es sich um die Entdeckung einer zweiten Erde handeln könnte. Nun liegen die auch im Fachmagazin Science publizierten Ergebnisse vor: Eine zweite Erde konnte zwar noch nicht bestätigt werden, dennoch gelangen Astronomen erstmals eindeutige Direktaufnahmen von mehreren Exoplaneten - einer davon gerade einmal 25 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Spekulationen über die Bekanntgabe einer zweiten Erde schienen sich bis zuletzt zu verdichten, da ein erstes direktes Foto eines Exoplaneten bereits Mitte September von Forschern der University of Toronto präsentiert wurde (...wir berichteten). Das Team um David Lafrenière entdeckte den planetaren Begleiter anhand von Beobachtungen im Nahinfrarot-Bereich um den Stern "1RXS J160929.1-210524". Offenbar wurde diese Entdeckung bislang jedoch nicht als eindeutiger Beweis für einen Exoplaneten gewertet, da selbst unter den Entdeckern unklar war, ob das fotografierte Objekt "1RXS J160929.1-210524" tatsächlich direkt umrundet oder ob es sich nur scheinbar im Orbit dieses Sterns befindet - es sich also auch um eine Braunen Zwerg, also eine Zwischenform zwischen Planet und Stern, handeln könnte (...wir berichteten).

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Derartige Zweifel können anhand der neuen Entdeckungen nun definitiv ausgeschlossen werden. Gleich zwei Astronomen-Teams, an der University of California (US) und des kanadischen Herzberg Institute of Astrophysics des National Research Council Canada (NRCC), ist es demnach gelungen, Exoplaneten direkt zu beobachten und zu fotografieren.

Die Aufnahme mit dem Coronographen des Weltraumteleskops Hubble zeigt einen jupiterschweren Planeten (Fomalhaut b) in der Staubscheibe um den Stern Fomalhaut | Copyright: NASA/ P.Kalas / UC Berkeley

Dem UC-Team um Paul Kalas gelangen mit dem Hubble-Weltraumteleskop die Aufnahmen eines Planeten, der den Stern "Fomalhaut" im Sternbild Südlicher Fisch in gerade einmal 27 Lichtjahren Entfernung zur Erde umkreist. Im Infrarotbereich unsichtbar, konnte der etwa jupitergroße Planet, der für die Umrundung seines Zentralgestirns 872 Jahre benötigt, nur deshalb im normalen Lichtspektrum entdeckt werden, da er wahrscheinlich über ein gigantisches Ringsystem verfügt und somit das in diesen Ringscheiben gesammelte Material ausreichend Sternenlicht reflektiert.

Ganz unerwartet und überraschend kam diese Entdeckung jedoch nicht: Schon im Juni 2005 erklärte das UC-Team in Berkely, dass es deutliche Hinweise auf einen Exoplaneten in der Staubscheibe um Fomalhaut geben würde. Selbst auf früheren Aufnahmen Hubbles ist jener Punkt, der jetzt als Planet identifiziert wurde schon zu sehen.

Detailansicht des Planetensystems um HR 8799 | Copyright: National Research Council Canada

Das kanadische Team um Christian Marois fotografierte mit den auf der Erde stationierten Teleskopen "Kecks" und "Gemini North" gleich ein ganzes Planetensystem aus drei Exoplaneten in rund 130 Lichtjahren Entfernung zur Erde, die den Stern HR 8799 im Sternbild Pegasus umkreisen.

Erst durch Computerbearbeitung der Originalaufnahme des Sterns HR 8799 (l.) werden drei Planeten von der vielfachen Größe des Jupiter und somit das Planetensystem deutlich sichtbar (r.) | Copyright: National Research Council Canada

Zwei der neuentdeckten Planeten sind etwa 10 Mal, einer rund sieben Mal so schwer wie Jupiter und mit 60 Millionen Jahren noch relativ jung, weswegen sie noch genügend Entstehungshitze angeben, um von den Astronomen auf Infrarotaufnahmen des Sterns entdeckt werden zu können. Alle drei umrunden ihr Muttergestirn mit 24-, 38- und 67-facher Sonne-Erde-Entfernung (AE) also auf vergleichsweise weiten gegen den Uhrzeigersinn verlaufenden Umlaufbahnen. Ob es näher an HR 8799 kleinere und kühlere Felsplaneten gibt, können die Forscher noch nicht sagen, da diese noch nicht nachgewiesen werden konnten. Sicher ist jedoch, dass das ganze System von einem eisigen Staub- und Trümmergürtel - ähnlich unserem Kuiper-Gürtel - umgeben ist.

Planetensystem im Vergleich: Das bislang bekannte System HR 8799 (l.) und unser Sonnensystem | National Research Council Canada

Auch wenn die Aufnahmen noch keine zweite Erde zeigen, stellen sie doch einen wichtigen Schritt auf der Suche nach einem solchen Planeten dar. Denn erst mit der direkten Beobachtung fremder Planeten, können Planetenforscher das Spektrum dieser Exoplaneten untersuchen, um dadurch auch Rückschlüsse auf deren Atmosphäre und die Möglichkeit für Leben in diesen Welten zu schließen.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov / berkeley.edu / keckobservatory.org
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