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Bewegung eines Exoplaneten beobachtet
von Stefan Deiters
astronews.com
10. Juni 2010
Erstmals ist es Astronomen gelungen, die Bewegung eines
extrasolaren Planeten von der einen Seite seines Zentralsterns auf die andere
zu verfolgen. Der Planet umkreist den Stern Beta Pictoris und ist unter allen
direkt beobachteten Planeten derjenige mit dem geringsten Abstand zu seiner
Sonne. Die Entdeckung erlaubt auch interessante Rückschlüsse auf die Entstehung
von Gasplaneten.
Zusammengesetzte Aufnahme aus verschiedenen
Beobachtungen der Staubscheibe um Beta Pictoris
(Position des Sterns durch Punkt im Zentrum
angedeutet) und des Planeten Beta Pictoris b.
Links ist der Planet im Jahr 2003 zu sehen,
rechts in 2009. Der vermutete Orbit ist angedeutet.
Bild: ESO / A.-M. Lagrange [Großansicht] |
Beta Pictoris ist nur rund 12 Millionen Jahre alt und damit
wesentlich jünger als unsere Sonne. Der rund 60 Lichtjahre entfernte Stern im
Sternbild Maler (Pictor) hat zudem eine 75 Prozent größere Masse als unser
Zentralgestirn. Beta Pictoris ist für die Astronomen kein Unbekannter: Der Stern ist
von einer Staubscheibe umgeben, die in den letzten Jahren immer wieder
detailliert untersucht wurde. Dabei entdeckte man, dass die Scheibe leicht
gebogen ist, dass es noch eine zweite Scheibe gibt, die zur ersten geneigt ist, sowie Hinweise auf
Kometen, die in den Stern stürzen.
"Das alles waren indirekte, aber doch deutliche Indizien dafür, dass es um den
Stern auch massereiche Planeten geben muss und unsere neuen Beobachtungen
beweisen dies nun auch", freut sich Anne-Marie Lagrange vom Laboratoire
d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble, die Leiterin des Teams. "Da der
Stern so jung ist, zeigt das auch, dass Riesenplaneten innerhalb von nur wenigen
Millionen Jahren in solchen Scheiben entstehen
können."
Auch andere Beobachtungen hatten zuletzt darauf hingedeutet, dass die
Staubscheiben um junge Sterne sich innerhalb weniger Millionen Jahre auflösen
und die Entstehung von Riesenplaneten daher schneller ablaufen muss als
bislang gedacht.
Das Team nutzte das Instrument NAOS-CONICA, das an einem der 8,2 Meter
Teleskope des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO auf dem
Gipfel des Paranal montiert ist. Anvisiert wurde die direkte Umgebung von
Beta Pictoris. 2003 entdeckte das Team dabei einen kleinen Lichtpunkt innerhalb der
Staubscheibe, konnte aber nicht ausschließen, dass es sich dabei um einen
Hintergrundstern handelte. Auf neuen Bildern aus dem Jahr 2008 und aus dem
Frühjahr 2009 war der Lichtpunkt dann aber verschwunden. Im Herbst 2009
schließlich war er wieder
zu sehen - er muss sich also eine Zeit lang vor oder hinter dem Stern aufgehalten
haben. So konnten die Astronomen bestätigen, dass es sich tatsächlich um einen
umlaufenden Planeten handelt und zudem auch mehr über seine Umlaufbahn erfahren.
Der Planet um Beta Pictoris, genannt Beta Pictoris b, ist danach nur 8- bis
15-mal weiter von seinem Zentralstern entfernt als die Erde von der Sonne, was
in etwa der Entfernung des Saturns in unserem Sonnensystem entspricht. Damit ist
er seinem Stern näher als alle anderen, bislang direkt beobachteten extrasolaren
Planeten. "Durch seine kurze Bahnperiode können wir innerhalb von nur 15 bis 20
Jahren einen gesamten Umlauf des Sterns verfolgen und durch weitere
Beobachtungen mehr über die Physik und Chemie der Atmosphäre eines jungen
Gasplaneten lernen", so Mickael Bonnefoy, der auch zum Beobachterteam aus
Grenoble gehört.
Der Planet hat ungefähr die neunfache Masse des Jupiter. Seine Masse und
Position würden die beobachtete Krümmung im inneren Teil der Staubscheibe
erklären. "Zusammen mit den Beobachtungen von Planeten um die massereichen
Sterne Fomalhaut und HR8799 deutet die Existenz von Beta Pictoris b darauf hin,
dass solche Super-Jupiter häufig bei der Bildung von Planeten um massereiche
Sterne entstehen", meint Teammitglied Gael Chauvin aus Grenoble.
Andere bislang direkt beobachtete Planetenkandidaten befinden sich in
deutlich größerer Entfernung von ihrem Zentralstern und dürften anders
entstanden sein als die Gasriesen unseres Sonnensystems oder Beta Pictoris b.
"Die in der jüngsten Zeit direkt beobachteten Planeten zeigen, wie vielfältig
Planetensysteme sind", so Lagrange. "Unter allen diesen könnte Beta Pictoris b
am ehesten wie die Gasriesen des Sonnensystems entstanden sein."
Die Forscher berichten über ihre Entdeckung in der aktuellen Ausgabe der
Fachzeitschrift Science Express.
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