Exoplaneten: Ganz weit draußen
Schon im April 2008 fotografierten Astronomen einen verdächtigen Himmelskörper in der Nähe des Sterns 1RXS1609 im Sternbild Skorpion. Das Forscherteam um David Lafrenière von der Universität Montréal in Kanada prüfte anschließend, ob es sich wirklich um einen Planeten handelt: Schließlich konnte es auch ein anderes Objekt vor oder hinter dem Stern sein, das nur scheinbar mit ihm in Verbindung stand.
Die Bestätigung ermöglichten Direktaufnahmen der Infrarotkamera NIRI mit adaptiver Optik auf dem Gemini North-Teleskop, das sich auf dem Berg Mauna Kea in Hawaii befindet. Im Laufe der letzten zwei Jahre verglichen die Forscher, wie sich Hintergrundsterne und das unbekannte Objekt relativ zum Stern 1RXS1609 bewegten. Im Unterschied zu den Hintergrundsternen wies der fragliche Himmelskörper keine Relativbewegung auf. Somit muss es sich um einen Planeten handeln, der gravitativ an seinen Zentralstern gebunden ist.
Der Gasplanet zieht seine Bahn in einem Abstand von rund 300 Astronomischen Einheiten (AE) von seinem Zentralstern und benötigt dafür mehr als tausend Jahre. Zum Vergleich: Neptun, der äußerste Planet unseres Sonnensystems, entfernt sich nur 30 AE von der Sonne. Bisher wurden lediglich vier Planeten in mehr als 120 AE Entfernung zu ihrem Zentralstern entdeckt; dieser ist mit acht Jupitermassen der masseärmste. Sein Zentralstern besitzt 85 Prozent der Masse der Sonne und ist nur fünf Millionen Jahre jung. Das würde erklären, warum auf seinem Begleiter eine Temperatur von rund 1500 Grad Celsius herrscht: Dieser hatte seit seiner Entstehung noch keine Zeit, abzukühlen. In seiner Atmosphäre befinden sich Wasserdampf, Kohlenmonoxid und Wasserstoff.
Aber wie gelangte dieser vergleichsweise massearme Planet in eine derart große Entfernung von seinem Stern? Mit keiner der bisherigen Theorien der Planetenentstehung lässt sich das erklären. Wurde er vielleicht durch eine Kollision mit einem anderen neugeborenen Planeten weit hinaus katapultiert? Oder können Planeten auf eine ganz andere Art und Weise entstehen?
Um dieses Rätsel zu lösen, plant Lafrenière eine detaillierte Untersuchung des Sternsystems mit Hilfe von hochauflösenden Spektrografen. Solche Messungen würden offenbaren, ob weitere Planeten den Stern in geringerer Entfernung umrunden. Eine genauere Bestimmung der Radialgeschwindigkeit des Planeten würde verraten, wie exzentrisch seine Umlaufbahn ist, und ob er vielleicht erst vor kurzer Zeit an den Rand des Sternensystems katapultiert wurde. Auch die Metallizität des Planeten, also sein Gehalt an schweren Elementen, würde Hinweise auf seine Entstehungsgeschichte geben.
Manuela Kuhar
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