VLT: Planet bei der Entstehung beobachtet?

Astronomen könnte es gelungen sein, mit Hilfe von zwei Instrumenten am Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO die Anfangsphase der Entstehung eines Planetensystems zu beobachtet. In einer Scheibe aus Gas und Staub, die um einen sich gerade bildenden Stern kreist, entdeckten sie eine Lücke sowie ein Objekt, das für diese Lücke verantwortlich sein könnte. (24. Februar 2011)

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Brauner Zwerh oder doch etwas Leichteres?

Sind 350 Lichtjahre nicht nah genug, um etwaige Schwankungen des Zentralsterns beobachten zu können, wenn das 1 Mrd km entfernte Objekt ein brauner Zwerg sein sollte?

Hallo Tihomir,

Tihomir schrieb:

Sind 350 Lichtjahre nicht nah genug, um etwaige Schwankungen des Zentralsterns beobachten zu können, wenn das 1 Mrd km entfernte Objekt ein brauner Zwerg sein sollte?

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nur, wenn diese Schwankung eine nennenswerte radialkomponente hat, also wir nicht ‚von oben‘ auf das System schauen. Die Radialkomponente der Sternbewegung verursacht eine rot/blau-Verschiebung aller Spektrallinien, die sich (bei genügend Licht) sehr gut messen läßt.

Radial meint: Entlang unserer Sichtlinie.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, meinst Du aber die Positionsschwankungen. Die resultierenden Positionsschwankungen sind so klein, daß sie gerade an der Grenze unserer derzeitigen Meßmöglichkeiten liegen. Man kann das, obwohl die Teleskope es gerade noch auflösen können, nicht über die absolute Position des Sterns messen, weil sich unsere Sonne bewegt, weil sich der Stern bewegt, weil sich das Teleskop mit der Bahn der Erde um die Sonne bewegt und weil sich die Erde mit dem Teleskop nicht mit der Präzision einer Atomuhr um sich selber dreht. Man muß das gegen weit entfernte Hintergrundsterne messen und daher braucht man mehrere Umläufe eines solchen Planeten, um aus den Bahnschwankungen des Sterns gegenüber seinen Hintergrundsternen und rausrechnen der übrigen Störgrößen die genauen Bahnabweichungen zu ermitteln.


Du kannst Dir das Ausmaß der Positionsschwankung des Sterns, die Du aus den übrigen Schwankungen rausfiltern willst, selber ausrechnen.

Planet und Stern bilden (wie Mond und Erde) ein System, dessen gemeinsamer Schwerpunkt irgendwo zwischen Planet und Stern liegt. Wo genau, kann man über diese Formel ausrechnen:

rS = r * mP / (mS + mP)

rS = Abstand zwischen Schwerpunkt des Systems bis zum Mittelpunkt des Sterns
r = Abstand zwischen Planetenmittelpunkt und Sternmittelpunkt
mP = Masse des Planeten
mS = Masse des Sterns

Nehmen wir an, der Stern hat etwa die Masse unserer Sonne, also 2E30 kg und der Planet die Masse von Jupiter, also 1,9E27 kg und beide haben einen Abstand von 1.000.000.000.000 m voneinander, dann ist der Schwerpunkt dieses Systems aus Stern und Planet etwa 9,49E8 m weit weg vom Mittelpunkt des Sterns.

Der Winkel unter dem wir die beiden Extrempositionen des Sterns sehen beträgt dann

Arctan(2*rS/350Lichtjahre in m)
350 Lichtjahre in m = 300.000.000m/s * (60 * 60 * 24 * 365,25 * 350)s = 3,31E18m
Also 3,28E-8 Grad, das sind 0,110 Millibogensekunden.

Rechne Dir aber mal aus, um welchen Winkel sich der Stern vor dem Hintergrund dadurch 'bewegt', daß unsere Erde ihre Position durch ihren Umlauf um unsere Sonne verändert. Du wirst sehen, daß macht wesentlich mehr aus.

Herzliche Grüße

MAC

Noch ein paar Links dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Entfernungsmessung#Parallaxe
http://de.wikipedia.org/wiki/Parallaxe#Parallaxe_in_der_Astronomie
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensystem
http://de.wikipedia.org/wiki/Erde-Mond-Schwerpunkt