Astronomen gelingt erste direkte Beobachtung des Exoplaneten Beta Pictoris c

Geschrieben am 04.10.2020
von Andreas Müller

Lesezeit: ca. 2 Minuten Garching (Deutschland) – Obwohl bereits mehr als 4.000 Planeten um ferne Sterne – sogenannte Exoplaneten – entdeckt wurden, gibt es bislang nur von wenigen solcher Planeten direkte Aufnahmen. Astronomen zweier Max-Planck-Institute ist nun die erste direkte Abbildung des Exoplaneten „Beta Pictoris c“ gelungen, dessen Existenz zuvor lediglich indirekt nachgewiesen worden war. Wie die Pressemitteilung des […]
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Neue Ansicht des Beta Pictoris-Systems mit den beiden im Innern einer Staubscheibe (dust disc) eingebetteten Planeten in jener Orientierung, wie sie vom Sonnensystem aus sichtbar sind. Copyright: Axel Quetz / MPIA Graphics Department

Neue Ansicht des Beta-Pictoris-Systems mit den beiden im Innern einer Staubscheibe (dust disc) eingebetteten Planeten in jener Orientierung, wie sie vom Sonnensystem aus sichtbar sind.

Copyright: Axel Quetz / MPIA Graphics Department

Garching (Deutschland) – Obwohl bereits mehr als 4.000 Planeten um ferne Sterne – sogenannte Exoplaneten – entdeckt wurden, gibt es bislang nur von wenigen solcher Planeten direkte Aufnahmen. Astronomen zweier Max-Planck-Institute ist nun die erste direkte Abbildung des Exoplaneten „Beta Pictoris c“ gelungen, dessen Existenz zuvor lediglich indirekt nachgewiesen worden war.

Wie die Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts erläutert, war der Planet zuvor lediglich indirekt mit dem Verfahren der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmessung entdeckt worden, mit der kleinste von Planeten ausgelöste periodische Zerrbewegungen am Stern gemessen werden. Mit dem Very Large Telescope (VLT) in Chile und dem daran angeschlossenen Instrument GRAVITY konnten die Astronomen und Astronominnen nun erstmals das schwache Leuchten des rund 63 Lichtjahre von der Erde entfernten Planeten neben den hellen Strahlen seines Muttersterns direkt beobachten und abbilden. Anhand der nun vorliegenden neuen Daten können die Forschenden nun sowohl die Helligkeit als auch die dynamische Masse eines Exoplaneten ableiten und so die Entstehungsmodelle dieser Objekte besser eingrenzen.

Hintergrund

Der Stern Beta Pictoris ist der zweithellste in der Konstellation Maler am Südhimmel und besitzt mit „Beta Pictoris b“ und „Beta Pictoris c“ zwei bislang bekannte Planeten. Letzterer umkreist seinen Stern auf einer derart engen Umlaufbahn, dass ihn selbst die besten Teleskope der Welt bisher nicht direkt abbilden konnten. Vor einigen Jahren wurde er mit einer indirekten Methode entdeckt, der Radialgeschwindigkeitsmessung. Beta Pictoris c ist damit der erste Planet, der mit beiden Methoden – der indirekten Messung und der direkten Beobachtung – entdeckt und bestätigt wurde.

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Wie das Team um den leitenden Wissenschaftler des Projekts, Frank Eisenhauer vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik weiter erläutert, sei der direkte Nachweis von Beta Pictoris c nur möglich gewesen, weil neue Radialgeschwindigkeitsdaten seine Bahnbewegung genau festlegten. „Dies ermöglichte es, die erwartete Position des Planeten vorherzusagen, sodass GRAVITY in der Lage war, ihn tatsächlich aufzuspüren. Zudem könne man nun das Wissen aus diesen beiden bisher getrennten Verfahren zusammenführen: „Jetzt können wir sowohl die Helligkeit als auch die Masse dieses Exoplaneten herausfinden“, sagt Mathias Nowak, der Hauptautor der begleitenden Veröffentlichung im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ (DOI: 10.1051/0004-6361/202038823). „Im Allgemeinen gilt, je massereicher der Planet desto leuchtkräftiger.“

Die neue, direkte Abbildung des Beta Pictoris-Systems (l.) gemeinsam mit schematischen Darstellungen der Geometrie des Systems. Copyright: Axel Quetz / MPIA Graphics Department

Die neue, direkte Abbildung des Beta-Pictoris-Systems (l.) gemeinsam mit schematischen Darstellungen der Geometrie des Systems.

Copyright: Axel Quetz / MPIA Graphics Department

Im aktuellen Fall seien die Daten über die beiden Planeten jedoch etwas rätselhaft: „Beta Pictoris c leuchtet sechsmal schwächer als sein größerer Bruder Beta Pictoris b. Dabei hat Beta Pictoris c die achtfache Masse des Jupiters in unserem Sonnensystem. Wie massereich ist also Beta Pictoris b?“ Zukünftige Radialgeschwindigkeitsdaten werden diese Frage beantworten können, aber es wire lange dauern, um genügend Daten zu sammeln“, so die Forschenden abschließend. Der Grund: Eine volle Umlaufbahn des Planeten b um seinen Stern dauert 28 Erdenjahre.







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Quelle: Max-Planck-Gesellschaft

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