Sensation: erdgrosser aber lebensfeindlicher Planet um Alpha Centauri B entdeckt

ralfkannenberg

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„Mit dem HARPS-Spektrografen haben wir das System über einen Zeitraum von vier Jahren beobachtet. Am Ende hatten wir ein winziges, aber dennoch reales Signal eines Planeten gefunden, der Alpha Centauri B alle 3,2 Tage umrundet”, erläutert Xavier Dumusque. „Das ist ein ganz besonderer Fund, für den wir unsere Technik zum Nachweis von Exoplaneten bis an die Grenzen des Machbaren ausreizen mussten.“

Quelle


Freundliche Grüsse, Ralf
 

astronews.com Redaktion

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HARPS: Planet um Alpha Centauri B entdeckt

Alpha Centauri ist mit einer Entfernung von 4,3 Lichtjahren das sonnennächste Sternsystem. Und genau hier haben Astronomen jetzt mit Hilfe des Instruments HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der ESO in La Silla einen Planeten aufgespürt, der ungefähr die Masse der Erde hat. Lebensfreundlich dürfte es auf der Neuentdeckung nicht sein, doch könnte es noch weitere Welten in dem System geben. (17. Oktober 2012)

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sirius3100

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Weiß jemand zufällig ob im HARPS mittlerweile ein Frequenzkamm verwendet wird?

Ich weiß dass zumindest zwischenzeitlich mal einer installiert war. So wie ich das mitbekommen habe wurde der aber wieder abgebaut (ist ja eigentlich eher für die nächste Generation an Teleskopen gedacht).
Einer meiner Dozenten meinte jedoch dass das Ding nach seinem Wissen immer noch in Betrieb sei (und da der sich auch sehr für Exoplaneten interessiert auch wenn das nicht 100% sein Fachgebiet ist, könnte er damit durchaus recht haben).

Damit dürfte bei größeren Teleskopen der nächsten Generation "nur" noch die verschiedenen Art des stellaren Noise u.ä. die Genauigkeit limitieren, was aber ja wohl bei sonnenähnlichen Sternen immer noch in der Großenördnung von 10-20 cm/s sein dürfte. Erdähnliche Planeten in der HZ von Alpha Centauri dürften mit der RV-Methode nur schwer (wenn überhaupt) nachzuweisen sein.
 

sirius3100

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Hm in dem Paper steht (so wie ich das auf die schnelle sehe) nix über den Frequenzkamm. Und auch ein R=110000 spricht dafür dass für diesen Nachweis das "alte" System verwendet wurde.

Hatte ich für diesen Nachweis hier im speziellen eigentlich auch so erwartet. Der Frequenzkamm wurde ja zum ersten Mal vor ca. einem Jahr (oder so) installiert. Und hier wurde sich ja auf Messungen über einem Zeitraum von 4 Jahren bezogen.
Theoretisch könnte man natürlich die Messungen kombinieren, aber soweit ich weiß hat der Frequenzkamm in den Tests vor einigen Monaten, ja leichte Abweichungen vom normalen System gezeigt (vor allem gab es wohl irgendeinen nicht zu erklärenden Drift).

Trotzdem könnte der Frequenzkamm ja immer noch installiert sein und ab und an mal bei anderen Sternen zum Einsatz kommen. Paper hab ich dazu aber keine gefunden (meine letzte Suche ist aber auch schon ein paar Monate her). Ich hatte nur gehofft dass irgendjemand hier vielleicht Insider-Wissen hat (irgendwo her muss mein Dozent das ja auch gehabt haben; möglicherweiße hat er aber auch nur was falsch verstanden. Fragen kann ich den übrigens eher schlecht weil der mittlerweile in Hawaii ist).
 

ralfkannenberg

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(irgendwo her muss mein Dozent das ja auch gehabt haben; möglicherweiße hat er aber auch nur was falsch verstanden. Fragen kann ich den übrigens eher schlecht weil der mittlerweile in Hawaii ist).
Hallo sirius3100,

kannst Du ihn denn nicht per email erreichen ? Ich denke, das Thema ist spektakulär genug dass die Leute da gerne Auskunft geben.

Ich persönlich möchte übrigens trotz aller Freude über diesen Fund die Bestätigung durch eine unabhängige Forschergruppe sehen; diese Vorsicht kommt irgendwie aus meinem Bauch heraus ...


Freundliche Grüsse, Ralf
 

miraculix250

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Heidewitzka...

... hört sich ja richtig spektakulär an. Als Nicht-Physiker meine ich mich erinnern zu können, dass noch vor garnicht allzu langer Zeit angenommen wurde, dass in Mehrfach-Sternsystemen überhaupt keine Planeten entstehen könnten? Und um den allernächsten hiervon, da gäbs ja schonmal garkeine.

Noch vor 20 Jahren (?) war kein einziger Exoplanet nachgewiesen worden. Und heuer? Tauchen sie fast wie aus dem nichts auf, entdeckt mit vergleichsweise bescheidener Technik (im Vergleich zu den Möglichkeite, die sich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten auftun werden). Schiere Massen an Exoplaneten. Große, kleine, dicke, dünne, feste, gasförmige, rote, gelbe, blaue, warme und kalte... in allen Facetten gibt es sie. :)

Man könnte fast meinen, um uns herum wimmelt es gerade zu davon (und uU. sogar von Leben, wer weiss?). Wir seien einfach nur (noch) zu beschränkt und primitiv, um es erkennen zu können. Eine entzückende Vorstellung. Gerade zur rechten Zeit.
 

ralfkannenberg

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... hört sich ja richtig spektakulär an.
Hallo Druide,

hört sich zwar so an, ist es aber eigentlich nicht. - Es gibt wenig Anlass anzunehmen, dass ein Planetensystem wie um unsere Sonne ein Einzelfall sein soll.

Als Nicht-Physiker meine ich mich erinnern zu können, dass noch vor garnicht allzu langer Zeit angenommen wurde, dass in Mehrfach-Sternsystemen überhaupt keine Planeten entstehen könnten?
Das ist alles nur eine Frage des Abstandes vom Zentralgestirn. Genügend nahe an der eigenen Sonne oder auch genügend weit draussen, so dass die Schwankungen der Anziehungen der verschiedenen Sonnen nur noch eine untergeordnete Rolle spielen, gibt es keinen Grund, warum keine Planeten entstehen sollten.


Und um den allernächsten hiervon, da gäbs ja schonmal garkeine.
Na ja, spekuliert wurde aber immer wieder, z.B. auch um Proxima Centauri.

Noch vor 20 Jahren (?) war kein einziger Exoplanet nachgewiesen worden.
Schlimmer: lange Zeit glaubte man, man hätte einen Exoplaneten um den zweitnächsten Stern (Barnard's Pfeilstern) gefunden, und auch 61 Cygni sollte Planeten haben. Hat sich dann aber als Messfehler erwiesen und vor ~ 20 Jahren stand man dann wieder mit leeren Händen da.

Und heuer? Tauchen sie fast wie aus dem nichts auf, entdeckt mit vergleichsweise bescheidener Technik (im Vergleich zu den Möglichkeite, die sich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten auftun werden). Schiere Massen an Exoplaneten. Große, kleine, dicke, dünne, feste, gasförmige, rote, gelbe, blaue, warme und kalte... in allen Facetten gibt es sie. :)
Aber eben, das war ja auch zu erwarten.

Man könnte fast meinen, um uns herum wimmelt es gerade zu davon
Na ja, "wimmeln" ist vielleicht übertrieben, aber völlig allein-stehende Sonnen, also ohne Doppelstern-Partner und/oder ohne Planeten dürften wohl doch eher die Ausnahme sein.


(und uU. sogar von Leben, wer weiss?). Wir seien einfach nur (noch) zu beschränkt und primitiv, um es erkennen zu können. Eine entzückende Vorstellung. Gerade zur rechten Zeit.
Was heisst nun "zur rechten Zeit" ? Es gibt zahlreiche Tricks, wie man Planeten entdecken kann und immer mehr davon liefern nun auch nachmessbare Ergebnisse. Dennoch fehlt es nach wie vor an der Systematik, da man sternnahe Planeten - auch der neue ist so einer - signifikant besser nachweisen kann als vom Zentralgestirn weiter entfernte.

Es ist also wie ein Puzzle, bei dem aber gewisse Steine (z.B. blaue) bevorzugt werden; das sich dann bietende Bild könnte also irreführend sein und man muss sich also hüten, wenn man nur 10% der Puzzlesteine hat und 8 % sind blau und je 1 % sind blaugrün und blauviolett, daraus zu schliessen, dass alle Puzzlesteine blau, blaugrün oder blauviolett seien. Es könnte trotzdem sein, dass 85 % der Puzzlesteine gelb oder rot sind.

Und ein erdähnlicher Planet - also nicht nur bezüglich Masse, sondern auch bezüglich Abstand, dürfte auch heutzutage noch nicht um Alpha Centauri B nachweisbar sein.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Webmaster

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Teammitglied
Beiträge 9 und 10 wurden von mir hierher verschoben, da für diese zwei Beiträge ursprünglich ein eigenes Thema eröffnet worden war. Bei allem Verständnis über die Begeisterung über den Fund wäre es nett, wenn man vor Eröffnung eines neuen Themas zumindest kurz prüfen könnte, ob es dazu bereits etwas im Forum gibt und/oder ob sogar die Webseite, zu der dieses Forum gehört, schon darüber berichtet hat (in diesem Fall gibt es dazu nämlich i. d. R. ein Thema im Forum). Vielen Dank.
 

ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

man hat natürlich auch andere sonnennahe Sterne untersucht; um das zweitnächste Sternsystem (Barnard's Stern) wurde im August 2012 eine Arbeit veröffentlicht, in der man keinen entsprechenden planetaren Begleiter finden konnte:

Precise Doppler Monitoring of Barnard's Star (Choi schrieb:
we determine that planetary companions to Barnard's Star with masses above 2 mass_earth and periods below 10 days would have been detected.

Bemerkung: Ich habe die "zwei Erdmassen" umformattiert.

Man beachte, dass es der drittgenannte Autor Geoffrey W. Marcy war, der die Bestätigung der Entdeckung dess allerersten Exoplaneten um einen Hauptreihenstern verfasst hat (55 Pegasi b) und der auch der Entdecker von 70 der ersten 100 Exoplaneten ist.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Bynaus

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Etwas was ich mich bei Alpha Cen B b gefragt habe: Sind solche extrem nahen Planeten eigentlich nicht akut absturzgefährdet? Dieser Planet kreist in 3.27 Tagen um seinen Stern - Alpha Cen B selbst braucht aber 47 Tage für eine Rotation um die eigene Achse: Die Gezeiten, die B b auf B hebt, sollten also auf jeden Fall bremsend wirken, der Planet sollte sich auf den Stern zubewegen. Das System ist auch relativ alt, 5 - 6 Mrd Jahre schätzt man.

Wo liegt mein Denkfehler?

Hier ist ein Artikel zum Thema: http://adsabs.harvard.edu/abs/2009ApJ...698.1357J
 

UMa

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Hallo Bynaus,

wenn ich die Werte für Alpha Cen B b in die Formel für 1/a da/dt = ... in deinem Link einsetze (bei Q*=1e6) hat sich auch nach 5 Mrd Jahren die große Halbachse um weniger als ein Tausendstel verringert.
Die Rotationsdauer von Alpha Cen B ist 38.7 d nach den RV-Messungen. (Zumindest in der Aktivitätsregion, differentielle Rotation ist denkbar.)

Grüße UMa
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

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wenn ich die Werte für Alpha Cen B b in die Formel für 1/a da/dt = ... in deinem Link einsetze (bei Q*=1e6) hat sich auch nach 5 Mrd Jahren die große Halbachse um weniger als ein Tausendstel verringert.

Ja, aber so darf man glaub ich nicht rechnen - denn da/dt hängt von a ab, dh, mit abnehmender Entfernung geht der Absturz immer schneller von statten (steht auf jeden Fall so im Artikel). Aber bei 0.04 AU ist Alpha Cen B b gemäss dem Paper im gefährdeten Bereich - allerdings dürfte die geringe Masse hier eher helfen, weil die resultierenden Gezeitenberge auf dem Stern entsprechend klein sind.
 

ralfkannenberg

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Etwas was ich mich bei Alpha Cen B b gefragt habe: Sind solche extrem nahen Planeten eigentlich nicht akut absturzgefährdet? Dieser Planet kreist in 3.27 Tagen um seinen Stern - Alpha Cen B selbst braucht aber 47 Tage für eine Rotation um die eigene Achse: Die Gezeiten, die B b auf B hebt, sollten also auf jeden Fall bremsend wirken, der Planet sollte sich auf den Stern zubewegen. Das System ist auch relativ alt, 5 - 6 Mrd Jahre schätzt man.

Wo liegt mein Denkfehler?

Hier ist ein Artikel zum Thema: http://adsabs.harvard.edu/abs/2009ApJ...698.1357J

Hallo Bynaus,

hier zwei weitere Artikel, vermutlich kennst Du Sie schon:

1. Planetesimal Accretion in Binary Systems: Could Planets form around α Centauri B? (Ji-Wei Xie, Ji-Lin Zhou, and Jian Ge)

2. Planet formation in the habitable zone of alpha Centauri B (Philippe Thebault, Francesco Marzari, Hans Scholl)


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Exonavigator

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Zur Frage der Stabilität der Umlaufbahn in Systemen wie Alpha Centauri gibt es noch ein paar allgemeine Studien, falls euch das interessiert.
Hier hatte Ralf schon ganz richtig geantwortet:

Hallo Druide,

hört sich zwar so an, ist es aber eigentlich nicht. - Es gibt wenig Anlass anzunehmen, dass ein Planetensystem wie um unsere Sonne ein Einzelfall sein soll.

Das ist alles nur eine Frage des Abstandes vom Zentralgestirn. Genügend nahe an der eigenen Sonne oder auch genügend weit draussen, so dass die Schwankungen der Anziehungen der verschiedenen Sonnen nur noch eine untergeordnete Rolle spielen, gibt es keinen Grund, warum keine Planeten entstehen sollten.

Man unterscheidet zwischen S-Typ- und P-Typ-Umlaufbahnen, erstere nur um einen Stern des binären Systems, letztere um beide Sterne zugleich. Eine Studie zur Bestimmung des Mindestabstandes der binären Partner für eine stabile (S-) Umlaufbahn um einen der binären Sterne sowie zur Ausdehnung der habitablen Zone um diesen findet ihr hier:
http://arxiv.org/pdf/1204.2496.pdf
Schon bei ca. 40-50 Astronomischen Einheiten Abstand zum binären Partnerstern ist mit einer Störung nicht mehr zu rechnen (falls die Exzentrizität zwischen den binären Partnern nicht zu groß ist).

Obwohl der neu entdeckte Planet in einem sehr engen S-Orbit um um Alpha Centauri B kreist, gibt es interessanterweise sogar stabile Umlaufbahnen, mehr noch: eine habitable Zone in zirkumbinären Planetensystemen, d. h. für P-Umlaufbahnen um zwei binäre Sterne zugleich; von der Perspektive der umkreisenden Planeten aus kann die Leuchtkraft der binären Sterne dann einfach zusammenaddiert und wie die eines Einzelsterns betrachtet werden (auch hier in Abhängigkeit von der Exzentrizität der binären Partnersterne). Leider habe ich zu dieser Studie nur den Abstract gefunden:
http://www.abstractsonline.com/plan/ViewAbstract.aspx?mID=2924&sKey=993b4b99-7683-4d4c-92f4-67e14a2ecf99&cKey=80f266ed-5224-4a01-8898-60a3436ffa78&mKey={C752C15A-58ED-4FA6-9B4A-725245476867}

Da neu entdeckte Planeten positiv mit dem Vorkommen weiterer Planeten korrelieren, dürfen wir uns zudem schon mal auf weitere Entdeckungen um Alpha Centauri B (vielleicht sogar A) freuen - sobald jedenfalls die messtechnische Auflösung fein genug für die Entdeckung weiterer Planeten in weiteren Orbitalabständen ist. Klar, das ist noch nicht in Sicht, aber vielleicht erleben wir's ja noch ...

Schade nur, dass dieses System (a) mit nur bis zu 36 Astronomischen Einheiten Abstand zwischen den Partnersternen A und B und (b) dabei noch viel zu hoher Bahnexzentrizität kaum nennbare habitable Zonen zulässt, siehe die letzte von Ralf genannte Studie von Thebault/Marzari/Scholl (2012).

Erstaunlich finde ich jedoch hier wie auch sonst, dass selbst in solchen Szenarien, in denen die Vorstellung von umlaufenden Planeten noch vor wenigen Jahren unvorstellbar war, Planeten gefunden werden, mehr noch: sogar lebensfreundliche Zonen möglich sind - so eng sie im Falle von Alpha Centauri A und B auch definiert sein mag. Wir sind Zeugen bahnbrechender Entdeckungen in der Exoplanetenforschung.

Gruß
 
Zuletzt bearbeitet:

Bynaus

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Es ging mir nicht so sehr um die Stabilität der Bahnen aufgrund der Nähe eines anderen Sterns. Dass beide Sterne eine Stabilitätszone von etwa 2 - 2.5 AU aufweisen sollten, haben die Stabilitätsstudien, die ralf verlinkt hat, schon bestätigt. Die zirkumbinäre Stabilitätszone bei Alpha Centauri liegt jenseits von etwa 140 AU.
 

ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

was machen wir eigentlich hiermit ? Ist das ernstzunehmen oder haben wir einen neuen "Anti" entdeckt ? Immerhin hat der Autor drei Exoplaneten entdeckt (Pollux b, Epsilon Eridani b und den Begleiter um HD 13189) und überdies die Masse von CoRoT-7 c bestimmt.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

UMa

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Hallo Ralf,

es dürfte sehr schwierig sein festzustellen, ob es sich bei dem 3.236 d Signal um die Wirkung einen Planeten oder um nicht herausgerechnete Reste der deutlich größeren stellaren Aktivität handelt. Exoplaneten mit einer Semiamplitude K, die kleiner ist als die stellare Aktivität, würde ich daher generell für zweifelhaft halten, solange keine zuverlässig Methode existiert, sie von stellarer Aktivität zu unterscheiden.

Grüße UMa
 
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