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Drei Kometen um Beta Pictoris
Redaktion
/ Pressemitteilung der Universität Innsbruck
astronews.com
22. Mai 2019
Seit Mitte vergangenen Jahres sucht das
NASA-Weltraumteleskop TESS aus einer weiten Erdumlaufbahn nach Planeten und hat
dabei auch den Stern Beta Pictoris ins Visier genommen. Hier machten
Astronominnen und Astronomen nun eine faszinierende Entdeckung: Sie konnten in
den Daten die Signale von drei Kometen nachweisen, die um Beta Pictoris kreisen.
Illustration der Exokometen rund um Beta
Pictoris.
Bild: Michaela Pink [Großansicht] |
Nur etwa ein Jahr nach dem Start der NASA-Mission TESS wurde in den Daten des
Weltraumteleskops die ersten drei Kometen im Orbit des nahen Sterns Beta
Pictoris entdeckt. Das Hauptziel von TESS ist es, nach Exoplaneten – also
Planeten, die um andere Sterne kreisen – zu suchen. Die Erkennung der Signale
der im Vergleich zu Planeten viel kleineren Exokometen erfordert die Analyse
einer präzisen Lichtkurve, die nun dank der technischen Ausgereiftheit des neuen
Weltraumteleskops erfasst werden kann.
Sebastian Zieba, Masterstudent im Team von Konstanze Zwintz am Institut für
Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck, entdeckte das Signal der
Exokometen, als er im März dieses Jahres die TESS-Lichtkurve von Beta Pictoris
untersuchte. "Die Daten zeigten einen deutlichen Abfall der Intensität des
Sternenlichts. Diese Schwankungen aufgrund der Verdunkelung durch ein Objekt im
Orbit des Sterns können eindeutig auf einen Kometen zurückgeführt werden",
freuen sich Zieba und Zwintz über die Entdeckung. In Zusammenarbeit mit Matthew
Kenworthy von der Universität Leiden und Grant Kennedy von der Universität
Warwick analysierten und interpretierten sie die Signale der Exokometen.
Drei ähnliche Exokometen-Systeme wurden kürzlich bereits im Zuge von
Datenanalysen der NASA-Mission Kepler um drei andere Sterne gefunden.
Die Forscherinnen und Forscher gehen davon aus, dass Exokometen prinzipiell eher
um noch junge Sterne gefunden werden. "Das Weltraumteleskop Kepler
konzentrierte sich auf ältere Sterne ähnlich der Sonne in einem relativ kleinen
Bereich am Himmel. TESS hingegen beobachtet Sterne am ganzen Himmel, darunter
auch junge Sterne. Wir gehen daher von weiteren Entdeckungen dieser Art in
Zukunft aus", erklärt Zwintz.
Der junge und sehr helle Stern Beta Pictoris ist in der Astronomie eine
kleine Berühmtheit: "Bereits in den 1980er Jahren lieferten Untersuchungen von
Beta Pictoris überzeugende Beweise für Planetensysteme um andere Sterne als
unsere Sonne – ein Jahrzehnt bevor Exoplaneten überhaupt zum ersten Mal entdeckt
wurden. Außerdem gab es bereits damals indirekte Belege für Kometen aufgrund von
Beobachtungen einer speziellen Form des Verdampfens von Gas, das für Kometen
charakteristisch ist", erklärt Zwintz.
Beta Pictoris ist mit einem Alter von etwa 23 Millionen Jahren ein relativ
junger Stern, "ein junger, erwachsener Stern im Vergleich zum menschlichen
Alter", so die Astronomin. Die Entdeckung von Exokometen um Beta Pictoris wurde
bereits 1999 in einem Beitrag der Astrophysiker Alain Lecavelier des Etangs,
Alfred Vidal-Madjar und Roger Ferlet vorhergesagt. "Wir freuen uns gemeinsam mit
unseren Kollegen aus Leiden und Warwick diese Theorie nun endlich bestätigt zu
haben", so Zieba und Zwintz.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erwarten in diesem Bereich noch
zahlreiche weitere Kometen und Asteroiden zu entdecken, da es sich um einen
jungen Stern handelt. "Wir wollen künftig Antworten darauf finden, wie häufig
Exokometen vorkommen und ob ihre Anzahl mit zunehmendem Alter eines Sterns
wirklich weniger wird. Informationen darüber sind deshalb wichtig, da wir durch
die Analyse der Kometen rund um einen jungen Stern auch Rückschlüsse auf die
Geschichte unseres eigenen Sonnensystems ziehen können. Denn wir wissen, dass
unser Sonnensystem in 'jungen Jahren' wesentlich mehr Kometen aufwies",
verdeutlicht Zwintz.
Die Forscherinnen und Forscher wollen künftig die Zusammensetzung der
Exokometen beispielsweise auf ihren Wassergehalt untersuchen. Die Kometen selbst
sind kleiner als Exoplaneten, haben aber sehr große Schweife, die bis zu viele
Millionen Kilometer lang sein können. "Was wir sehen, ist nicht der Kometenkern
selbst, sondern das Material, das vom Kometen abgeht. Die TESS-Daten sagen uns
daher nicht, wie groß die Kometen waren: Das Ausmaß des Staubschweifes könnte
sehr groß und nicht sehr dicht oder aber weniger groß und dafür dichter sein.
Beide Situationen würden die gleiche Lichtkurve ergeben", erklärt Zwintz.
Über die Entdeckung berichtet das Team in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics.
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