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Exoplaneten: Der masseärmste direkt fotografierte Exoplanet?

Das System HD 95086 im Sternbild Schiffskiel

Im südlichen Sternbild Schiffskiel (lateinisch: Carina) befindet sich rund 300 Lichtjahre von uns entfernt der Stern HD 95086. Er wird von mindestens einem Exoplaneten umrundet, der die vier- bis fünffache Masse von Jupiter aufweist. Dies wäre bei rund 900 bekannten Exoplaneten noch nichts Besonderes, wenn dieser Himmelskörper nicht einer der wenigen Exoplaneten wäre, die sich direkt in einem Teleskop beobachten lassen. HD 95086b umrundet sein Zentralgestirn in einem Abstand von 56 Astronomischen Einheiten, das entspricht annähernd der doppelten Sonnendistanz des Planeten Neptun in unserem Sonnensystem (eine Astronomische Einheit (AE) ist die mittlere Entfernung der Erde zur Sonne und beträgt rund 150 Millionen Kilometer).

Die Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile führte ein internationales Forscherteam um Julien Rameau vom Institut de Planétologie et d'Astrophysique im französischen Grenoble durch. An den Arbeiten waren auch Forscher vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie beteiligt. Für die Untersuchungen setzten die Astronomen die adaptive Optik NACO ein, um die durch die Luftunruhe entstandene Verschmierung der Bilder im nahen Infraroten auszuschalten. Zudem bietet NACO die Möglichkeit, mittels einer Blende das gleißend helle Licht des Sterns zu unterdrücken, so dass der lichtschwache Planet sichtbar gemacht werden konnte.

Die spektralen Untersuchungen des Zentralgestirns weisen darauf hin, dass dieses rund 10 bis 17 Millionen Jahre alt, also noch sehr jung ist. Es ist etwas massereicher als unsere Sonne und gehört zum Spektraltyp A8. Der Stern zeichnet sich durch einen ausgeprägten Überschuss an infraroter Strahlung aus, ein Hinweis auf eine Staubscheibe nahe am Stern. Der Planet HD 95086b ist rund 700 Grad Celsius heiß und strahlt noch Wärme aus seiner Entstehungszeit ab. Anhand seiner Helligkeit im Infraroten und dem aus den Spektraldaten des Zentralgestirns ermittelten Alter leiten die Astronomen mittels Planeten-Entwicklungsmodellen eine wahrscheinliche Masse von vier bis fünf Jupitermassen ab. Damit wäre HD 95086b der bislang masseärmste direkt fotografierte Exoplanet.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit ist er aus der Gas- und Staubscheibe um den Stern hervorgegangen, aber seine große Entfernung zum Zentralgestirn bereitet den Theoretikern Kopfzerbrechen. Nach den gängigen Modellen sollte sich ein so massereicher Planet nicht so weit vom Zentralgestirn bilden können. Die Forscher vermuten deshalb, dass sich HD 95086b nach seiner Entstehung durch gravitative Wechselwirkungen mit dem Scheibenmaterial oder einem weiteren Planeten vom Zentralgestirn entfernt hat.

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  • Quellen
Originalarbeit: Rameau, J. et al.; Astrophysical Journal Letters, akzeptiert, 2013

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