Astronomen gelingt Aufnahme eines riesigen Exoplaneten

20. November 2012, 17:42
  • Zwei Falschfarben-Abbildungen des κ And-Systems, aufgenommen mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii, zeigt Super-Jupiter κ And b jeweils oben links. Der Großteil des Lichts des Muttersterns, auf den das Bild zentriert ist, wurde durch Bildverarbeitung herausgefiltert. Die Flecken rund um die Scheibe sind Resteffekte des herausgerechneten Sternenlichts. 
Linkes Bild: Aufnahme im Nahinfrarotlicht (Wellenlängen 1,2 bis 2,4 Mikrometer).
Rechtes Bild: "Signal-zu-Rauschen"-Karte für die Abbildung links. Je weißer ein Fleck, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich nicht um einen zufälligen Störeffekt handelt, sondern dass dort tatsächlich ein Himmelskörper zu sehen ist.
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    foto: naoj / subaru / j. carson (college of charleston) / t. currie (university toronto)

    Zwei Falschfarben-Abbildungen des κ And-Systems, aufgenommen mit dem Subaru-Teleskop auf Hawaii, zeigt Super-Jupiter κ And b jeweils oben links. Der Großteil des Lichts des Muttersterns, auf den das Bild zentriert ist, wurde durch Bildverarbeitung herausgefiltert. Die Flecken rund um die Scheibe sind Resteffekte des herausgerechneten Sternenlichts.

    Linkes Bild: Aufnahme im Nahinfrarotlicht (Wellenlängen 1,2 bis 2,4 Mikrometer).

    Rechtes Bild: "Signal-zu-Rauschen"-Karte für die Abbildung links. Je weißer ein Fleck, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich nicht um einen zufälligen Störeffekt handelt, sondern dass dort tatsächlich ein Himmelskörper zu sehen ist.

  • Eine Aufnahme des "Super-Jupiters" im Nahinfrarotlicht (Wellenlänge 3,8 Mikrometer).
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    foto: naoj / subaru / j. carson (college of charleston) / t. currie (university toronto)

    Eine Aufnahme des "Super-Jupiters" im Nahinfrarotlicht (Wellenlänge 3,8 Mikrometer).

Direkte Beobachtung eines Gasriesen mit der 13-fachen Jupiter-Masse wirft neues Licht auf Planetenentstehung

Bislang haben Astronomen knapp 850 Exoplaneten entdeckt, direkt beobachtet wurde davon aber nur eine Hand voll. Der Großteil der Nachweise gelangen indirekt über minimale Pendelbewegungen der Muttergestirne oder deren Helligkeitsänderungen beim Vorbeiziehen eines Planeten. Grund dafür ist, dass Sterne ungleich heller sind als ihre Planeten und diese schlicht überstrahlen. Nun ist einem internationalen Astronomenteam mit dem Subaru-Spiegelteleskop auf dem Gipfel des Mauna Kea (Hawaii) die seltene Aufnahme eines 168 Lichtjahre entfernten "Super-Jupiters" gelungen, der den massereichen Stern κ Andromedae, ein sogenannter Unterriese, umkreist.

Der Gasriese hat etwa das 13-fache der Masse des Planeten Jupiter, sein Mutterstern das 2,5-fache der Sonnenmasse. Alles deutet darauf hin, dass der Planet ähnlich entstanden ist wie andere Planeten mit geringerer Masse: in einer "protoplanetaren Scheibe" aus Gas und Staub, die den neugeborenen Stern umgab. Das macht die Entdeckung zu einem wichtigen Testfall für aktuelle Modelle der Planetenentstehung und ihre Vorhersagen zu Planeten um massereiche Sterne.

κ And ist ein sehr junger Stern, nur geschätzte 30 Millionen Jahre alt. Zum Vergleich: Das Alter unserer Sonne beträgt fünf Milliarden Jahre. Um die Aufnahme seines Begleiters κ And b ("Kappa Andromedae b") überhaupt gewinnen zu können, mussten die Astronomen unter der Leitung von Joseph Carson vom College of Charleston und Max-Planck-Institut für Astronomie sowohl bei der Beobachtung als auch bei der Auswertung ausgefeilte Instrumente und Methoden anwenden.

Als besondere Herausforderung kam hinzu, dass das neuentdeckte Objekt von seinem Mutterstern weniger als doppelt soweit entfernt ist wie Neptun von der Sonne - die meisten bisherigen Aufnahmen gelangen bei Exoplaneten, die noch deutlich weiter von ihrem Mutterstern entfernt sind. Mit einer Masse von rund 13 Jupitermassen könnte das Objekt κ And b auch ein sehr leichter »Brauner Zwerg« sein, also eine Zwischenstufe zwischen Planeten und echten Sternen. Die verfügbaren Daten sprechen jedoch dafür, dass es sich um einen Planeten handelt.

Geboren aus Staub und Gas

Interessant ist an der Entdeckung vor allem, dass sich das Objekt um einen jungen, massereichen Stern bewegt. Zusammen mit der Information über den Abstand des Planeten von seinem Stern bedeutet das, dass sich das Objekt sehr wahrscheinlich so gebildet hat wie normale Planeten niedrigerer Masse: in einer protoplanetaren Scheibe aus Gas und Staub, die den jungen Stern während seiner frühesten Entwicklungsphasen umgeben hat.

In den vergangenen Jahren haben Beobachter und Theoretiker argumentiert, dass massereiche Sterne wie dieser auch mit größerer Wahrscheinlichkeit massereiche Planeten haben sollten, als es beispielsweise bei unserer Sonne der Fall ist. Andererseits gab es Bedenken, dass bei besonders massereichen Sterne gar nicht die richtigen Voraussetzungen für herkömmliche Planetenentstehung vorliegen könnten: Solche Sterne senden enorme Mengen an hochenergetischer Strahlung aus, die große Teile einer in Entstehung befindlichen protoplanetaren Scheibe schlicht zersetzen und zerstreuen könnte. Damit würden die üblichen Prozesse der Planetenentstehung stark behindert, vielleicht sogar unmöglich gemacht.

Schlüsselinformation für Theorien der Planetenentstehung

Die Entdeckung des Super-Jupiters κ And b legt jetzt nahe, dass zumindest Sterne bis zum zweieinhalbfachen der Sonnenmasse in protoplanetaren Scheiben große Planeten produzieren können - eine Schlüsselinformation für Forscher, die an Modellen der Planetenentstehung arbeiten.

Ein entscheidender Vorteil des direkten Nachweises ist, dass der Exoplanet unmittelbar weiteren astronomischen Beobachtungstechniken zugänglich ist, etwa der genauen Analyse seines Lichts mit Hilfe der Spektroskopie. Entsprechende weitere Untersuchungen des von κ And b über einen breiten Wellenlängenbereich hinweg ausgesandten Lichts sollen jetzt Daten zur chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre des Gasriesen liefern sowie helfen, seine Bahndaten genauer zu bestimmen und mögliche weitere Planeten nachzuweisen. Mit diesen zusätzlichen Informationen sollten sich sowohl die Einzelheiten der Entstehung des Super-Jupiters nachvollziehen als auch allgemeinere Aussagen über die Planetenentstehung bei massereichen Sternen ableiten lassen. (red, derstandard.at, 20.11.2012)

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Important informations

presented by Shercule Gearlose
http://twitpic.com/tag/gearl... e/realtime

Wäre dankbar über einen Artikel, der dieses Thema beleuchtet: http://www.theverge.com/2012/11/2... ecret-data

Immerhin könnte es sich um eine "historische" Entdeckung auf dem Mars handeln.

hab die gerüchte auch schon gehört. da noch nix verlautbart wurde, sollten wir abwarten.

denke es ist wieder ein hinweis, dass möglicherweise mal wasser geflossen ist.

ExoPlaneten

zur info, derartige planeten können auch nur anhand durchs flackern beim kreisen der sonne erkannt werden. sonst ist es nicht möglich planeten in so entfernter distanz zu erkennen :) deshalb erkennt man das alter an der sonne...

Bitte Artikel nochmal lesen!

hat sich jemand den masstab in den images angeschaut?

... der helle klecks, der als k And b markiert ist, muss ja einen durchmesser von annähernd 1 AU haben... jedenfalls schauts so aus...

demnach, dürftest du keinen einzigen stern außer die sonne sehen :-).
weder mit bloßem auge noch mit high-endteleskope.
wobei das nicht ganz stimmt, ganz nahe gasriesen, könnte man schon räumlich auflösen.
z.B. betelgeuse (mann würde mich das freuen, wenn der noch zu meinen lebzeiten zur supernova würde !!)
http://de.wikipedia.org/wiki/Beteigeuze
fast alle sterne sind nur als punktquellen wahrzunehmen.
in wirklichkeit hätte der planet daumen mal pi eine scheinbare räumliche ausdehnung von ca. 0,000025 Bogensekunden. was ich in der schnelle gefunden hab kann das VLT 0,05 bogensekunden auflösen. (varieiert auch ob man mehrere einzel teleskope zusammenschaltet) also da liegen noch welten dazwischen.

endlich

mal jemand der den namen richtig schreibt :-)

Oh nochwas...

Ja - ich hoffe auch sehr stark, dass beteigeuze noch zu meinen lebzeiten hoch geht... Schaue jedesmal hoch zu orion und warte eigentlich nur drauf... ;-)

Obwohl es mit eta carinae zB wesentlich aussichtsreichere kandidaten gibt, nur, sind die halt weiter weg und nicht mit 400 lj quasi vor der haustüre... ;-)

Schaue jedesmal hoch zu orion und warte eigentlich nur drauf... ;-)

würde wohl nicht lange verborgen bleiben :-).
wäre sicher noch schneller in den nachrichten als man sie (die SN) sehen könnte wenn sie zB. um 16 MEZ passiert (spricht schon in russland zu sehen , aber bei uns erst um 22 MEZ)

Ist mir eh bewusst...

Ich hätte ein smilie anhängen sollen... ;-)

Aber 0.05 bogensekunden ist schon sehr cool...
Das menschliche auge kann auf 1 m 2 punkte mit einem abstand von 1 mm gerade noch unterscheiden... Und wenn ich mich nicht verrechnet habe, sind das grob 20 bogensekunden...

Interferometrie ist eh die zukunft, auch wenn jetzt das elt (oder wie immer das 40 m tele der esa jetzt heisst) gebaut wird...

da gewinnst nicht viel in der auflösung (von der größenordnung her).
VLT einzel hat so ca. 50 mas (millarcsecond) und wenn man sie zusammenschaltet sind es schon 4 mas.
aber die lichtsammelstärke ist halt ein wahnsinn.
angeblich so viel wie alle heute existierende großteleskope (amateurzeug ausgenommen)
http://en.wikipedia.org/wiki/List... telescopes
die alle haben ungefähr die gleiche lichtsammelfläche wie das E-ELT
dann werden halt auch noch die adaptiven optiken besser, die computer schnell zum auswerten und steuern der ad.optik.
das man sich also einem hubble-teleskop mit diesen ausmaßen annähert.

Das ist nur die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort etwas befindet. Im Endeffekt wird der Gasriese kleiner sein, aber irgendwo innerhalb des weißen Flecks.

Alter eines Exoplaneten?

Wie wird eigentlich das Alter eines soweit entfernten Planeten bestimmt? Ich meine 30 Mio. Jahre hat sich bestimmt keiner einfach aus dem Stand ausgedacht - dafür muss es doch eine Methode geben, oder?

Alter seiner Sonne.

Dann handelt sich also bei der Altersbestimmung im Grunde nur um eine Verhältnis-Rechnung analog zu unserem Sonnensystem? Dieser Planet könnte somit ebenso auch extrasolaren Ursprungs sein - also ein Planet, welches nicht ursprünglich in dem jeweiligen System entstanden ist, sondern durch die Gravitation des Sterns "eingefangen" wurde. In so einem Fall würde dann der anzunehmende Alter 30 Mio. Jahre nicht stimmen... Ist so was mit dem heutigen Wissensstand nachweisbar?

Wenn der Planet ein Findling wäre, also eingefangen, dann wäre sein Orbit um die Sonne stark Ellyptisch.

Informativer Artikel, muss ja auch mal gesagt werden.

Toll. Bei dem vielerorts beobachtbaren substanzlosen Geschwafel seitens sog. Finanzexperten, Politikern, Pseudowissenschaftlern heute freue ich mich wie ein Krainerwürstel über solche Entdeckungen.

imgenieur?

freuen wie ein krainerwürstl ;-), hab ich auch noch nie gehört.

so ähnlich wie das rechte bild schauen auch die fotos meiner Lumix FZ-7 bei ISO400 aus ;-)

aber im ernst:
bei all den vielen planeten, wie wir mittlerweile schon gefunden haben, wirds höchste zeit dass endlich wer einen anständigen warp-antrieb entwickelt!

kein Warpantrieb, aber einen Wurmloch-Generator. Reisen sie überallhin, innerhalb von wenigen Sekunden!

Wurmloch Generator ist derzeit nicht möglich, aber ein vorhandenes Mikrowurmloch mit einer "Laserfalle" stabilisieren und vergrößern, könnte im Bereich des machbaren liegen.

sehens, gar net soooo abwägig

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