Gestern hat Ludmila ja schon darüber berichtet: Astronomen haben das erste Mal direkt einen Planeten um einen anderen Stern beobachtet. Die Pressemeldung dazu spricht auch vom “First Picture of Likely Planet around Sun-like Star”.
Richtigerweise hat Ludmila ein “?” hinter ihre Überschrift gesetzt – denn es ist noch lange nicht klar, ob da wirklich ein Planet entdeckt wurde. Und es ist auch nicht wirklich das erste Bild das gemacht wurde. Genaugenommen ist es die sechste direkte Aufnahme eines Planetenkandidaten.
Direct Imaging
Extrasolare Planeten direkt zu beobachten (“direct imaging“) ist extrem schwer. Astronomen haben zwar mittlerweile schon über 300 Exoplaneten entdeckt – aber dabei immer indirekte Methoden verwendet (Beispielsweise bringt die gravitative Kraft, die ein Planet auf einen Stern ausübt den Stern zum “Wackeln” – und das lässt sich nachweisen).
Direkte Aufnahmen sind da viel schwerer. Im Vergleich zu einem Stern ist ein Planet winzig. Außerdem strahlt ein Planet selbst kein Licht ab sondern reflektiert nur das Licht des Sterns. Der Stern ist dabei enorm viel heller als der Planet und überstrahlt diesen meist völlig. Man braucht daher große Teleskope, viel ausgeklügelte Filtertechnik und etwas Glück. Und selbst dann lassen sich nur große Planeten finden die sehr weit von ihrem Stern entfernt sind. “Groß” bedeutet hier deutlich größer als Jupiter (der größte Planet in unserem Sonnensystem) und “weit entfernt” bedeutet viel weiter vom Stern entfernt als die Planeten in unserem Sonnensystem von der Sonne entfernt sind.
Und selbst wenn man dann Glück hat und ein kleines Objekt in der Nähe eines Sterns findet ist es schwer, herauszufinden, ob es wirklich ein Planet ist. Es könnte sich dabei auch z.B. um einen Stern oder eine Galaxie im Hintergrund handeln. Man muss also den Stern und den möglichen Planeten über Jahre hinweg beobachten. Denn Sterne bewegen sich ja am Himmel – und wenn sich das unbekannte Objekt mit dem Stern mit bewegt, dann kann man ein Hintergrundobjekt ausschließen. Um wirklich sicher zu sein, dass es sich um einen Planeten handelt, muss man allerdings noch seine Masse kennen. Denn es könnte ja immer noch ein kleiner Stern oder ein brauner Zwerg (ein “Mittelding” zwischen Planet und Stern in dessen Inneren für eine kurze Zeit Fusionsprozesse stattfinden können) sein.
Mit den indirekten Methoden kann man (innerhalb gewisser Grenzen) die Masse relativ einfach bestimmen. Bei der direkten Beobachtung ist das viel schwerer. Man muss sich hier entweder auf theoretische Modelle verlassen aus denen sich die Masse oft nur sehr ungenau bestimmen lässt. Oder man beobachtet den Kandidaten über Jahre hinweg um so seine Bahn zu bestimmen. Daraus lässt sich dann auch die Masse berechnen.
Trotz all dieser Schwierigkeiten ist die direkte Beobachtung von Exoplaneten sehr wichtig! Denn im Gegensatz zu den indirekten Methoden erhalten wir hier direkt das Licht (bzw. die Strahlung) die vom Planeten ausgesandt wird. Und dieses Licht kann man dann analysieren – dass ist bei indirekten Beobachtungen nicht möglich. Aus der Analyse dieses Lichts lassen sich dann Rückschlüsse auf die Beschaffenheit des Planeten und seiner Atmosphäre ziehen! Und diese Informationen sind unbedingt nötig wenn man die extrasolaren Planeten komplett verstehen will.
Ich möchte nun die bisher direkt beobachteten Planeten vorstellen. Wenn ich im folgenden vom “Bild eines Planeten” spreche, dann meine ich allerdings fast immer Aufnahmen im Infrarot-Bereich. Es sind also eigentlich Wärmebilder der Planeten (Infrarotstrahlung lässt sich in diesem Fall viel besser beobachten als sichtbares Licht).
2M1207
2004 wurde ein Planet direkt beobachtet der 2M1207 umkreist. Das ist allerdings kein Stern: 2M1207 ist ein brauner Zwerg. Ein brauner Zwerg kann zwar in seinem Inneren auch für eine gewisse Zeit Energie und Strahlung durch Kernfusion erzeugen – allerdings kann er im Gegensatz zu echten Sternen keinen Wasserstoff fusionieren.
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