Mittwoch, 15. Januar 2014

Erfolgreiche Suche mit HARPS: Astronomen entdecken erstmals Planeten um einen Sonnenzwilling in fernem Sternhaufen


Diese künstlerische Darstellung zeigt einen der drei neu entdeckten Planeten im Sternhaufen "Messier 67". | Copyright: ESO/L. Calçada

Garching (Deutschland) - Mit dem HARPS-Planetensucher der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und weiteren Teleskopen weltweit haben Astronomen drei Planeten um Sterne im Sternhaufen "Messier 67" entdeckt. Die Entdeckung ist von daher von Bedeutung, da es - trotz mehr als tausend bereits bekannten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems (sog. Exoplaneten) - die ersten Planeten sind, die einen "Sonnenzwilling" und damit einen Stern umkreisen, der in all seinen Eigenschaften mit unserer Sonne nahezu identisch ist.

Obwohl eigentlich die meisten Sterne selbst in Sternhaufen entstehen, wurden bislang erst wenige Planeten im innern solcher Haufen entdeckt. Um diesen seltsamen Mangel zu erklären, haben sich Astronomen daher die Frage gestellt, ob die Planetenentstehung in Sternhaufen möglicherweise anders verläuft.


Wie das Team um Anna Brucalassi vom Max-Planck-Institut für Extraterresitsche Physik aktuell im Fachjournal "Astronomy & Astrophsyics" beschreiben, haben im Sternhaufen 'Messier 67' alle Sterne in etwa das gleiche Alter und die gleiche chemische Zusammensetzung wie unsere Sonne. "Dies macht sie zu einem perfekten Fallbeispiel, um zu untersuchen wie viele Planeten in so einer bedrängten Umgebung entstehen und ob sie eher um massereichere oder masseärmere Sterne zu finden sind."


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Die Entdeckungen mit dem HARPS-Instrument wurden durch Beobachtungen von einigen anderen Observatorien rund um die Welt ergänzt.

Der Sternhaufen "Messier 67" befindet sich etwa 2500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs und enthält etwa 500 Sterne. Viele der Sterne im Sternhaufen sind leuchtschwächer als die normalerweise zur Exoplanetensuche anvisierten Sterne. "Der Versuch hier das schwache Signal von möglichen Planeten zu detektieren, hat HARPS an seine Grenzen gebracht", so die Forscher.


Dennoch konnten insgesamt drei Planeten gefunden werden: Zwei um einen sonnenähnlichen Stern und einer um einen massereichen, weit entwickelten Roten Riesenstern. Die ersten beiden Planeten haben jeweils etwa ein Drittel der Jupitermasse und umkreisen ihren Mutterstern in sieben bzw. fünf Tagen. Der dritte Planet benötigt 122 Tage für einen Umlauf um seinen Mutterstern und ist massereicher der Jupiter.


Es stellte sich heraus, dass der erste dieser Planeten einen bemerkenswerten Stern umkreist: "Es handelt sich dabei um einen nahezu perfekten Sonnenzwilling, einen der sonnenähnlichsten Sterne überhaupt. Der Stern ist der erste Zwillingsstern der Sonne in einem Sternhaufen, bei dem überhaupt ein Planet gefunden wurde."


Zwei der drei Planeten sind sogenannte Heiße Jupiter – Planeten also, die bezüglich ihrer Größe mit dem Jupiter vergleichbar sind, ihren Stern jedoch viel näher umkreisen und daher viel heißer sind. Alle drei Planeten befinden sich zu nahe an ihren Muttersternen um in der habitablen Zone zu liegen, in der flüssiges Wasser existieren könnte.


"Unsere Ergebnisse zeigen, dass Planeten in offenen Sternhaufen in etwa so häufig vorkommen wie bei isolierten Sternen - sie sind aber nicht einfach zu finden“, fügt Luca Pasquini von der ESO in Garching hinzu. "Die neuen Ergebnisse stehen im Kontrast zu früheren Arbeiten, die daran gescheitert sind Planeten in Sternhaufen zu finden. Sie stimmt jedoch mit einigen anderen neueren Beobachtungen überein. Wir werden diesen Sternhaufen weiter beobachten, um herauszufinden, wie sich Sterne mit und ohne Planeten in ihrer Masse und chemischen Zusammensetzung unterscheiden."


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Quelle: eso.org
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