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Freitag, 9. Juli 2010

Neue Methode für Suche Exoplaneten erfolgreich

Der Stern WASP-3 im Sternbild Leier wird von mindestens zwei Planeten umkreist | Copyright: astro.uni-jena.de

Jena/ Deutschland - Ein Team deutscher, polnischer und bulgarischer Astronomen hat eine gänzlich neue Methode entwickelt, um nach Exoplaneten, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, zu suchen. Die Technologie ist sogar empfindlich genug, um damit auch erdgroße Gesteinsplaneten ausfindig zu machen.

Wie die Forscher um Dr. Gracjan Maciejewski von der " Friedrich-Schiller-Universität Jena" im Fachmagazin "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" berichten, ist es ihnen mit der sognannten "Transit-Zeit-Variation"(Transit Timing Variation, TTV)-Methode gelungen, einen Planeten von der 15-fachen Erdmasse im Planetensystem um den Stern WASP-3, rund 700 Lichtjahre von der Sonne im Sternbild Leier, zu entdecken.

Bereits vor einigen Jahren wurde TTV als neue Methode zur Entdeckung von Planeten erstmals vorgeschlagen. Wie die bereits erfolgreich verwendete Transitmethode, so nutzt auch TTV Verdunkelungen des Sternenlichts durch, perspektivisch von der Erde (bzw. einem Weltraumteleskop) aus betrachtet, vor dem Stern vorbeiziehenden Planeten.

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Neben der reinen Beobachtung mehrerer solcher Verdunkelungen (Transits) vor der fernen "Sonnenscheibe" bezieht die TTV-Methode nun jedoch auch den Umstand mit ein, dass auch die Gravitationskräfte kleinerer Planeten einen störenden Einfluss auf de Umlaufbahn des verdunkelnden größeren Planeten haben und so den eigentlich gleichmäßigen Zyklus der Transits messbar beeinflussen. TTV vergleicht dabei diese Ablenkung mit den computerbestützten Berechnungen der Transits, die keine weiteren Planeten miteinbeziehen. Aus den so entstehenden Daten können Astronomen dann das vorhandene Planetensystem indirekt rekonstruieren.

Ihre neue Technologie haben die Wissenschaftler mit dem 90-Zentimeter durchmessenden Teleskop am Observatorium der Universität Jena in Großschwabhausen und mit dem 60-Zentimeter Teleskop am Bulgarischen National-Observatorium in Rhozen am Beispiel des bereits bekannten Exoplaneten WASP-3b getestet, der etwa die 630-fache Masse der Erde aufweist.

"Bei unseren Beobachtungen haben wir periodische Variationen des Transitzyklus von WASP-3b festgestellt, wie sie hervorragend durch einen weiteren Planeten von der 15-fache Masse der Erde (ungef. Größe des Uranus) erklärt werden können, der seinen Stern alle 3,75 Tage umkreist", erläutert Maciejewski.

Ein schematisches Model des derzeit bekannten WASP-3-Systems | Copyright: astro.uni-jena.de

Der so neu entdeckte Planet "WASP-3c", gehört somit zu den kleinsten bekannten Planeten, die einen Stern umkreisen, der größer als unsere Sonne ist. Zugleich ist es das erste Mal, dass ein neuer Exoplanet mit dieser indirekten Methode entdeckt werden konnte.

Die Forscher vermuten, dass der neue Planet seinen Stern jenseits der Umlaufbahn des bereits bekannten großen Gasplaneten umkreist. Diese ungewöhnliche Konfiguration ist wahrscheinlich das Ergebnis der relativ frühen Entwicklungsphase des WASP-3-Systems.

Von der neuen Methode erhoffen sich die Astronomen auch die Entdeckung noch kleinerer, möglicherweise sogar erdähnlicher Planeten. So würde beispielsweise ein etwa erdengroßer Planet einen, das Zentralgestirn sehr dicht umkreisenden Gasriesen derart stark stören, dass sich dies mit einer Ablenkung des Transitzyklus von bis zu einer Minute auswirken könnte. Diese Zeitspanne reicht dann sogar aus, um das Ereignis selbst mit Kleinteleskopen von etwa einem Meter Durchmesser beobachten zu können, deren Ergebnisse dann natürlich von größeren Anlagen bestätigt werden können. Derzeit arbeitet das Team um Maciejewski am 10- Meter "Hobby-Eberly Telescope" in Texas, um ihren Planeten WASP-3c noch genauer zu studieren.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ras.org.uk / astro.uni-jena.de
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