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Zwei kleine Planeten um Fomalhaut?
von Stefan Deiters
astronews.com
12. April 2012
Erst gestern berichtete astronews.com von
Herschel-Beobachtungen der Staubscheibe um den nahegelegenen Stern Fomalhaut.
Heute wurden nun neue Beobachtungen des Sterns mit dem gerade im Bau befindlichen
Teleskoparray ALMA bekannt. Danach könnten um Fomalhaut zwei Planeten kreisen,
die deutlich kleiner sind als bislang angenommen.
Die neuen ALMA-Beobachtungen eines Teils der
Staubscheibe um Fomalhaut (orange). In blau
ältere Daten des Weltraumteleskops Hubble.
Bild: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / NASA/ESA
Hubble Space Telescope [Großansicht] |
Auch die Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter
Array (ALMA) konzentrierten sich auf die Staubscheibe um den etwa 25 Lichtjahre von der Erde entfernten
jungen Stern Fomalhaut. Die neuen Daten zeigen, dass sowohl der innere Rand der
Scheibe als auch ihr äußerer Rand sehr scharf begrenzt sind. Die Astronomen
werten dies - nach Vergleich der Beobachtungen mit entsprechenden Computersimulationen - als
Hinweis darauf, dass dafür zwei Planeten verantwortlich sein müssen:
Einer kreist innerhalb der Scheibe um den Stern und einer außerhalb.
Die Berechnungen der Wissenschaftler deuten zudem darauf hin, dass die
Planeten erheblich kleiner sein müssen als bislang vermutet. Sie dürften zwar
größer sein als der Mars, aber deutlich kleiner als Saturn. Nach Auswertung einer
Hubble-Aufnahme des inneren Planeten aus dem Jahr 2008 hatte man
zunächst angenommen, dass dieser größer
sein muss als der Ringplanet unseres Sonnensystems.
Überraschend war allerdings, dass der Planet, trotz seiner Größe, bei anschließenden
Beobachtungen mit Infrarotteleskopen nicht wieder zu sehen war. Einige
Astronomen vermuteten deshalb bereits, dass die Hubble-Bilder
vielleicht doch keinen Planeten gezeigt haben. Mit ALMA ließen sich nun aber
Staubteilchen in der Scheibe beobachten, die wegen ihrer Größe nicht von der
Strahlung des Sterns beeinflusst werden. Dadurch waren auch die scharf begrenzten Kanten der Staubscheibe
deutlich zu erkennen, was auf die Existenz von zwei Planeten hindeutet.
"Wenn wir die ALMA-Beobachtungen des Rings mit Computermodellen kombinieren,
können wir für die Masse und die Orbits von Planeten in der Nähe der Scheibe
sehr enge Grenzen angeben", erläutert Aaron Boley von der University of Florida,
der die Untersuchung leitete. "Die Masse dieser Planeten muss sehr klein sein,
ansonsten hätten sie den Ring zerstört." Die geringe Größe der Planeten würde
nach Ansicht der Forscher auch erklären, warum sie bei den
Infrarot-Beobachtungen nicht zu erkennen waren.
Der Ring hat, so ergab die Auswertung der ALMA-Beobachtungen, eine Breite,
die etwa der 16-fachen Entfernung der Erde von der Sonne
entspricht, seine Dicke beträgt nur rund ein Siebtel dieses Wertes. "Er ist
damit noch schmaler und dünner als man bislang dachte", so Teammitglied Matthew
Payne von der University of Florida. Der Ring ist etwa 140-mal weiter von
Fomalhaut entfernt als die Erde von der Sonne. "Wegen der geringen Größe der
Planeten in der Nähe des Rings und ihrer großen Entfernung vom Zentralstern
dürften sie zu den kältesten Planeten gehören, die bislang um einen normalen
Stern entdeckt wurden", ergänzt Boley.
Die Beobachtungen wurden im September und Oktober des vergangenen Jahres
durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt standen nur etwa ein Viertel der insgesamt 66
vorgesehen Antennen von ALMA für den Wissenschaftsbetrieb zur Verfügung. Das
Teleskop soll im kommenden Jahr fertiggestellt sein. Bei den jetzt vorgestellten
Ergebnissen über Formalhaut, die in der Zeitschrift Astrophysical Journal
Letters veröffentlicht wurden, handelt es sich um die erste wissenschaftliche
Fachveröffentlichung, der ersten offenen Beobachtungsperiode mit ALMA.
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