Exo-Gasriese beeinflusst Sternrotation

Künstlerische Interpretation des Exoplaneten HD 189733b vor seinem Muttergestirn | Copyright: ESA / C. Carreau

Villanova/ USA - US-Astronomen haben entdeckt, dass die Umlaufkräfte eines Exo-Gasriesen die Rotation seines Zentralgestirns "HD 189733" beeinflussen. Von einem weiteren Studium dieses Systems erhoffen sich die Astronomen nun neue Erkenntnisse über die Dynamik und Entstehung gewöhnlicher Planetensysteme, wie sie auch die Suche nach lebensfreundlichen Planeten um ferne Sterne vereinfachen könnten.

Wie Dr. Edward Guinan von der "Villanova University" auf dem 217. Treffen der "American Astronomy Society" (AAS) berichtete, handelt es sich bei dem schon im Jahre 2005 entdeckten "HD 189733b" um einen Gasriesen von der mehrfachen Masse des Jupiter, einen sogenannten "Hot Jupiter", der einen Orangenen Zwergstern (HD 189733) in der Sternbild Fuchs (Vulpecula) und umkreist diesen Stern einmal alle 2,2, Tage in einer Entfernung, die lediglich drei Prozent des Abstands wischen Erde und Sonne entspricht (ca. 0,03 AU).

Sein Muttergestirn befindet sich rund 63 Lichtjahre von der Erde entfernt und hat einen Durchmesser der nur 80 Prozent des Durchmessers unserer Sonne. Durch die magnetischen und Gezeitenkräfte seines nahen Planeten wird auch die Rotation des Stern beschleunigt, der sich mit einer 12-tägigen Periode rund zwei Mal schneller um seine Achse dreht als unsere Sonne - eine Interaktion, die dem Planeten jedoch zunehmend seine Umlaufenergie raubt.

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Dieser Umstand, so vermuten die Forscher dürfte auch der Grund dafür sein, weswegen der Planeten seinen Stern mittlerweile derart eng umrundet, sich wahrscheinlich auf eine in Richtung des Sterns selbst gerichteten Spiralbahn mehr und mehr auf diesen zubewegt und schlussendlich von diesem verschluckt werden wird.

Andererseits könnten das Zwischenspiel der magnetischen Felder von Stern und Planet auch dazu führen, dass der planet in einer stabilen Umlaufbahn um den Stern gehalten wird.

"Planetensysteme wie 'HD 189733' mit einem kurzperiodischen Gasriesen kommen sehr häufig vor - mehr als 100 dieser Systeme wurden bereits entdeckt", erläutert Guinan. "Der Unterschied zu 'HD 189733' ist nun jedoch, dass wir dessen Alter (ca. 5 Milliarden Jahre), wie sie uns ein besseres Verständnis der Dynamiken auch anderer vergleichbarer Planetensysteme erlauben."

Von den bislang mehr als 500 entdeckten Exoplaneten ist "HD 189733b" einer von nur wenigen, dessen physikalische Eigenschaften und Alter nun relativ genau bekannt sind. Ein weiteres Studium dieser Systeme kann Astrobiologen dabei behilflich sein, lebensfreundliche Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden.

"Weitere Untersuchungen könnten zudem dabei helfen, zu erklären, wie und warum 'Heiße Jupiter' entstehen und sich entwickeln. Das könnte eine ganze Klasse von Planeten erklären", so Guinan.

"Das beeindruckendste an unseren Beobachtungsergebnissen ist die Erkenntnis, dass ein planetengroßer Körper von nur einen Tausendstel der Masse seines Zentralgestirns einen derart großen magnetischen Einfluss auf diesen haben kann und damit den inneren Dynamo des Sterns befeuert, der für die beobachteten starken Röntgenemissionen, zudem gewaltige Sternenflecken und andere Phänomene verantwortlich ist".

Bereits zuvor wurden in der Atmosphäre von "HD 189733b" Wasser, organische Moleküle, Kohlenstoffdioxid und Methan nachgewiesen (..wir berichteten, s. folgende Links). Leben, wie es von der Erde bekannt ist, ist jedoch auf einem Gasplaneten ohne feste Oberfläche nicht möglich.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / villanova.edu / nasa.gov

Weltraumobservatorium Planck eröffnet neuen Blick auf das Universum

Der Supercluster "PLCK G214.6+37.0" in der Beobachtung von Planck (l.) und in der Bestätigungsaufnahme von XMM-Newton (r.) | Copyright: ESA/Planck Collaboration / XMM-Newton image: ESA

Paris/ Frankreich - Auf einer Pressekonferenz hat die europäische Raumfahrtagentur ESA die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission "Planck" vorgestellt. Sie konzentrieren sich auf die kältesten Objekte im Universum, die in unserer Galaxie und bis in die weiten Fernen des Weltalls anzutreffen sind.

- Bei der folgenden Meldung handelt es sich größtenteils um die Pressemitteilung der ESA

Ein Großteil dieser Ergebnisse geht auf die Erstveröffentlichung des Katalogs kompakter Quellen der Planck-Mission zurück. Dieser Katalog umfasst Tausende im Rahmen der von Planck durchgeführten ständigen Abtastung des gesamten Himmels im Millimeter- und Submillimeterwellenlängenbereich festgehaltene extrem kalte Einzelquellen, die nun von den Wissenschaftlern erforscht werden können.

"Dies ist ein wichtiger Moment für Planck. Bis jetzt drehte sich alles um das Sammeln von Daten und das Aufzeigen ihres Potenzials. Jetzt endlich beginnen die Entdeckungen“, so Jan Tauber, ESA-Projektwissenschaftler der Planck-Mission.

Stellt man sich das Universum als eine Bühne vor, auf der das große kosmische Schauspiel in drei Akten aufgeführt wird, so erhaschen Teleskope im sichtbaren Lichtbereich lediglich den letzten Akt: das komplexe Bild der uns umgebenden Galaxien. Aber durch Messungen in Wellenlängen zwischen Infrarotstrahlung und Radiowellen ist Planck in der Lage, die Zeit zurückzudrehen und uns die beiden ersten Akte zu aufzuzeigen. Die heute publizierten Ergebnisse enthalten bedeutende neue Informationen über den zweiten Akt, in dem sich die Galaxien zusammenfügten.

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"Planck fand Beweise für eine ansonsten unsichtbare, vor Milliarden von Jahren in Staub gehüllte Galaxienpopulation, die 10 bis 1.000 Mal schneller Sterne bildete, als dies heute in unserer Galaxie der Fall ist", erläutert die Pressemitteilung der ESA. Zuvor waren noch nie Messungen dieser Population in diesen Wellenlängen vorgenommen worden. "Dies ist ein erster Schritt. Wir lernen gerade erst, wie wir diese Daten verarbeiten müssen, um die meisten Informationen aus ihnen zu gewinnen", so Jean-Loup Puget vom französischen Forschungszentrum (CNRS) der "Universität Paris Sud" in Orsay.

Eines Tages werde Planck die besten Einblicke in den ersten Akt der Entstehung des Universums bieten: die Bildung seiner ersten großen Strukturen, aus denen später die Galaxien entstanden. Diese Strukturen werden mithilfe der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung rekonstruiert, die 380.000 Jahre nach dem Urknall emittiert wurde, als sich das Universum abkühlte.

Um dies richtig erkennen zu können, muss jedoch zuerst die Fülle an Emissionen vordergründiger Quellen beseitigt werden, die das Gesamtbild "verschmutzen". Dies umfasst die einzelnen Objekte, die in der Erstveröffentlichung des Katalogs kompakter Quellen enthalten sind, sowie verschiedene diffuse Emissionsquellen.

Zudem konnten die Forscher eine wichtige Etappe bei der Entfernung dieser "Verschmutzung“ bekanntgegeben. Die sogenannte anormale Mikrowellenemission ist ein diffuser Schein, der in engen Zusammenhang mit den dichten, staubigen Regionen unserer Galaxie gestellt wird, dessen Ursprung jedoch seit Jahrzehnten Rätsel aufgibt.

Die mithilfe von Plancks bisher unerreichtem Wellenlängenumfang gesammelten Daten erhärten die Theorie, dass er von Staubpartikeln hervorgerufen wird, die sich durch Kollisionen mit sich rasch bewegenden Atomen oder ultravioletten Lichtpaketen Dutzende Milliarden Male um sich selbst drehen.

Diese neuen Erkenntnisse helfen, die Planck-Daten mit größerer Genauigkeit von dem lokalen "Mikrowellennebel" zu trennen, wobei der kosmische Mikrowellenhintergrund unberührt bleibt.

Neben den zahlreichen anderen vorgestellten Ergebnissen hat Planck auch neue Details über andere Darsteller auf der beschriebenen kosmischen Bühne, die entfernten Galaxienhaufen, enthüllt. Diese sind in den Planck-Daten als kompakte Silhouetten vor dem kosmischen Mikrowellenhintergrund zu erkennen.

Das Planck-Konsortium konnte bisher 189 dieser Galaxienhaufen identifizieren, von denen 20 zuvor nicht bekannt waren. Ihre Existenz wurde durch das ESA-Röntgenobservatorium, "XMM-Newton", bestätigt (s. Abb.).

Durch die Beobachtung des gesamten Himmels hoffen die Forscher, dass "Planck" die größten dieser Galaxienhaufen aufspüren wird. Diese sind selten und ihre Anzahl veranschaulicht deutlich, wie unser Universum aufgebaut ist, wie schnell es expandiert und wieviel Materie in ihm vorhanden ist.

"Die aktuellen Ergebnisse sind nur die Spitze des Eisbergs. Dank des Einsatzes aller Projektbeteiligten übertrifft Planck alle Erwartungen", so David Southwood, ESA-Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration. "Zudem enthält der Katalog außer den bekanntgegebenen Entdeckungen das Rohmaterial für zahlreiche weitere. Und dabei sind wir noch nicht zum echten Schatz, dem kosmischen Mikrowellenhintergrund selbst, vorgedrungen.“

Planck wird das Universum auch weiter beobachten. Die nächste Datenveröffentlichung ist für Januar 2013 geplant und wird den kosmischen Mikrowellenhintergrund in bisher unerreichter Detailgenauigkeit enthüllen - den ersten Akt des kosmischen Dramas also und damit eine Abbildung der Geburtsstunde unseres Universums.

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Quellen: esa.int / grenzwissenschaft-aktuell.de