So, ist die Sperrfrist nun endlich vorbei? Darf ich jetzt endlich auch offiziell zu der neuen CoRoT-Entdeckung sagen?

*Test**Test* 😉

Ihr habt es wohl schon alle mitgekriegt, das französische Weltraumteleskop CoRoT hat im Sternbild Einhorn einen terrestrischen Planeten entdeckt. Also einen Planeten, der in etwa Masse und GrĂ¶ĂŸe der Erde hat. CoRoT-Exo-7b hat einen Radius von 1,75 Erdradien und 6fache Erdmasse.

Damit kriegt man eine Dichte raus, die knapp ĂŒber der der Erde liegt.

LĂ€sst sich einfach ausrechnen:
Dichte=Masse/Volumen.
Volumen einer Kugel: 4/3 Pi Radius hoch 3.
Dichte Exo-7b/Dichte Erde: 6/(1,75*1,75*1,75) = 1.12 Erddichte.

Voilå: Ihr habt gerade bestÀtigt, dass es sich bei dem Objekt um einen felsigen Körper handeln muss. Gasplaneten und Sterne weisen eine deutlich kleinere Dichte auf. Jupiter hat eine mittlere Dichte von 0,24 der Erddichte und die Sonne von 0,255 der Erddichte. Da bleibt nur noch ein kompakt felsiges Objekt.

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Bild (Darstellung: Klaudia Einhorn, Venustransit: Martin Sloboda, Verein Kuffner-Sternwarte. ): Rechts der Venustransit vom 8. Juni 2004, links eine maßstabsgetreue Darstellung des Durchgangs von CoRoT-Exo-7b wie er einem Astronauten im System erscheinen wĂŒrde. Es ist ungefĂ€hr so, als wĂŒrde man aus der Ferne eine Fliege nachweisen, die vor einem Flutscheinwerfer vorbeifliegt 😉

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Bild (ThĂŒringer Landesstenwarte): Find Exo-7b! Suchkarte fĂŒr CoRoT-Exo-7b (im Kreis) fĂŒr Deutschland und gegen Mitternacht im Februar. Sirius ist schon aufgegegangen und das Sternbild Einhorn in dem sich der Stern und die neuentdeckten Planeten befinden ist dann leicht zwischen großem Hund und Orion zu finden. Exo-7 liegt etwa auf halbem Weg von Sirius zu Beteigeuze, dem roten Riesen im Orion.

Bevor jemand nach Leben fragt. Vergesst es! Der Planet umkreist den Stern alle 21 Stunden. Ein Exo-7b-Jahr ist tatsĂ€chlich kĂŒrzer als ein Erdtag. Damit sollte klar sein, Exo-7b ist sogar zu heiß fĂŒr ein planetares Grillfest. Es sei denn Ihr steht auf Kohlebriketts und Parties in strahlungssicheren Panzerungen. Das ist ĂŒbrigens Rekord. Noch nie hat man einen Planeten gefunden, der so dicht dran war an seinem Stern. Weswegen wir auch lange Zeit fĂŒrchteten, dass es sich um einen Fehlalarm handeln könnte.

Die Kollegen aus Tautenburg haben eine sehr schöne Seite mit vielen schönen Bildern und Animationen aufgebaut: CoRoT-Exo-7b.

Das mit dem Radius ist ĂŒbrigens ein extrem wichtiger Punkt. Denn auch wenn andere Gruppen schon Planeten entdeckt haben, deren Massen auch in dem Bereich liegen, so ist das der allererste kleine Planet, vom dem wir jetzt auch den Durchmesser haben.

Das liegt an der Detektionsmethode:

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Bei der Transitmethode “sieht” man, wie der Planet vor dem Stern vorbeizieht und ihn verdeckt. Wenn man weiß, wie groß der Stern ist, weiß man auch wie groß der Planet ist. (1) Die Masse allerdings muss mit einer andere Methode bestimmt werden, der so genannten Radialgeschwindigkeitsmethode.

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Zu dieser Methode habe ich hier schon etwas ausfĂŒhrlicher was geschrieben. Kurz gefasst. In Wahrheit kreist nicht der Planet um den Stern, sondern der Planet und der Stern um einen gemeinsamen Schwerpunkt, der zwar im Inneren des Sterns liegt, aber nicht genau auf der Drehachse. Von uns gesehen sieht das so aus, als ob die Sonne rumeiert. Diese Eierbewegung kann man vom Boden aus mit Teleskopen messen. Daraus kriegt man dann raus wie stark der Planet ĂŒber die Gravitation an dem Stern “zieht”. Damit lĂ€sst sich letztendlich auch die Masse berechnen und erst dann kann man sich wirklich festlegen, dass es ein Planet sein muss.

Erst die Kombination aus beiden Messungen bringt Gewissheit. (2)

Im Falle von CoRoT-Exo-7b dauerte der BestĂ€tigungsprozess insgesamt 422 Tage. Zwischenzeitlich war das Signal sogar mal fĂŒr zwei Wochen veworfen worden. Ich muss es wissen, denn CoRoT-Exo-7b wurde in dem Zeitraum beobachtet, fĂŒr den ich Detektionskoordinator bin 😉

CoRoT befindet sich in einem polaren 900 km hohen Erdorbit und schaut sich ein halbes Jahr ein Feld Richtung des galaktischen Zentrums an (FrĂŒhling/Sommer), dann dreht es sich und schaut entgegengesetzt (Herbst/Winter). CoRoT muss wenden, denn sonst schiebt sich die Sonne ins Bild und das wĂ€re ja mal sehr kontraproduktiv 😉 Das kann man anhand der Animation auf dieser Seite sehen.

Die Daten werden fĂŒr jeden Halbjahres-Run gesammelt und dann die Detektionteams rausgegeben. Damit haben wir uns in Köln im letzten Jahr sehr intensiv betĂ€tigt. Wir sieben ein paar tausend Lichtkurven, d.h. die Aufzeichung der Helligkeitsschwankungen der Sterne, nach Signalen durch, wie sie fĂŒr Planetentransits aber auch fĂŒr BinĂ€rsterntransits typisch ist.

Und dann fĂ€ngt die eigentliche Arbeit an: Jede Gruppe erstellt eine Liste mit möglichen Kandidaten und schreibt dazu, was an diesem Kandidaten gut oder schlecht ist. Typischerweise kriegen wir um die 100 Kandidaten raus. Tja und dann hat sich gezeigt, fĂŒhrt kein Weg daran vorbei diese Kandidaten einzeln durchzugehen und zu besprechen. Ist die Tiefe des Signals zu tief, sieht man eventuell nicht einen Transit sondern sogar zwei mit unterschiedlichen Tiefen? Dann ist das ein untrĂŒgliches Zeichen fĂŒr ein BinĂ€rsternsystem, indem sich die Sterne gegenseitig verdecken.

Wie sieht es mit der Form des Signals aus? Ist es schön U-förmig, wie oben in der Animation? Oder eher V-förmig? Letzteres sprĂ€che wieder eher fĂŒr einen kleinen Stern. Ist das Signal ĂŒberhaupt real? Gerade bei sehr kleinen Signalen, die natĂŒrlich besonders interessant sind, ist es wichtig auszuschließen, dass man sich kein Störsignal einfĂ€ngt. Meine Aufgabe bestand darin, diese Angaben zusammenzufassen dem Beobchterkoordinator bei Bedarf Rede und Antwort zu stehen, bei Unstimmigkeiten noch mal das Signal im Detail auszuwerten und viele schöne Plots zu erzeugen 😉

CoRoT-Exo-7b wurde z.B. 2 Wochen lang fĂŒr ein Störsignal gehalten, weil sich das Signal am Anfang und zum Ende des Beobachtungszeitraums zu verĂ€ndern schien. Ein Planet wĂŒrde das natĂŒrlich nicht tun. Es stellt sich aber hinterher heraus, dass Streulicht von der Erde diesen Effekt hervorrief.

Dann erst ging das Signal an die Erdbeobachter. ZunĂ€chst geht es z.B. zu den kanarischen Inseln. Dort gibt es ein “kleines” Teleskop das nachsieht, dass das Signal auch wirklich zu dem Stern gehört, dem wir es zuschreiben. Nicht dass es sich in Wahrheit um ein BinĂ€rstern-System links dahinter handelt, dessen Signale in die Lichtkurve eines anderen Sterns “lecken”.

Dann ging das Signal z.B. an die ThĂŒringer Landessternwarte, die Messungen mit relativ grobem Raster vornehmen. Dadurch können sie meist kleine Sterne ausschließen.

Erst dann ging das Signal nach weiteren Siebmethoden an die großen Teleskope, um die jede Menge Gruppen konkurrieren. Da kann und darf man nicht die Zeit mit “MĂŒll” verschwenden.

Deswegen dauerte es so lange dieses Objekt dingfest zu machen.
——————-
(1) Das mit der GrĂ¶ĂŸe und Masse von Sternen haben Astronomen in den letzten Jahrzehnten ziemlich gut festgeklopft.

Das hat sich herauskristallisiert im Wechselspiel zwischen Simulationen, die auf physikalischen GesetzmĂ€ĂŸgikeiten basieren (Fusionsreaktionen, Strahlungsdruck, Konvektion etc. pp) und Messungen, mit denen man wieder die Simulationen vergleicht bzw. gegebenenfalls korrigiert. Z.B. kann man Sterne in einem engen Doppelsternsystem recht einfach “wiegen” und so die Masse “experimentell” bestimmen. Desweiteren hilft und Kern- und Teilchenphysik zu verstehen, was im Inneren von Sternen ablĂ€uft und das in die Gleichungen zu stecken, mit denen man Sterne modelliert.

Also genau die Methodik, fĂŒr die manche Leute Klimaforscher am liebsten ans Kreuz nageln wĂŒrden 😉

Was einmal mehr zeigt, dass die oft ein falsches bzw. veraltetes Bild von Wissenschaft haben.

(2) Aber das kann auch genauso gut ein kleiner Stern sein. Man muss sich das mal anhand unseres eigenen Systems vor Augen fĂŒhren:
Neptun hat ungefĂ€hr 5mal den Radius der Erde. Jupiter 10mal den Radius der Erde. Unsere Sonne hat wiederum 10mal den Radius des Jupiter. Braune Zwerge wiederum – dieses Mittelglied zwischen Sternen und Planeten – sind vom Radius her kaum grĂ¶ĂŸer als Jupiterplaneten. Haben aber mindestens 13mal soviel Masse. Der Radius eines Objektes ist also ein recht schlechter Indikator um Planeten, Braune Zwerge und Sterne voneinander zu trennen. Die Masse ist da schon zuverlĂ€ssiger.

Kommentare (26)

  1. #1 florian
    Februar 3, 2009

    Na dann gratuliere ich jetzt auch nochmal offiziell zur Entdeckung 😉

    Ich bin schon gespannt, was GĂŒnther zur Entstehung dieses Planeten sagt. Ein so enger Orbit ist ja wirklich ungewöhnlich.

  2. #2 Anhaltiner
    Februar 3, 2009

    Na dann mal herzlichen GlĂŒckwunsch (und gute Besserung)

  3. #3 Mirko
    Februar 3, 2009

    Von mir ebenfalls herzliche GlĂŒckwĂŒnsche zu dieser Entdeckung und weiterhin viel Erfolg bei der weiteren Suche – und natĂŒrlich ebenfalls gute Besserung!!!

  4. #4 Stefan
    Februar 3, 2009

    Coole Entdeckung, und vor allem schön erklĂ€rt, vielen Dank! Aber: MĂŒssen jetzt nicht auch die Astrologie erweitert und alle Horoskope neu berechnet werden?! 😉

  5. #5 Anhaltiner
    Februar 3, 2009

    @Stefan erst wenn 2012 sich die Erde in der NĂ€he von CoRoT-Exo-7 wiederfindet *lach

    “Bevor jemand nach Leben fragt. Vergesst es!” alle 21h aufs neue Jahr anstoßen – wĂ€re schon stressig genug – aber dann noch die dauernde Feinstaubbelastung vom Sylvesterfeuerwerk *duckundwech

  6. #6 Samin
    Februar 3, 2009

    GlĂŒckwunsch zu der Entdeckung.. aber eine Frage hĂ€tte ich: wĂ€re Leben allgemein oder nur menschliches/erdenĂ€hnliches Leben da unmöglich? Ich meine man hört immer wieder von schrecklich robusten Mikroorganismen die wasweißich fĂŒr abartige Bedingungen ĂŒberleben oder sogar brauchen. (E.T. oder Elvis wĂ€rs dort aber mit Sicherheit auch zu heiß)

  7. #7 Daniel Fischer
    Februar 3, 2009

    Aber was ist mit CoRoT Exo-7c von Neptunmasse, der laut der Pressekonferenz heute (wie mir ein Zuhörer berichtet) “tres probablement” ebenfalls um den Stern kreist? Der fehlt in allen Pressemitteilungen, die heute herausgegeben wurden, stand aber in einer frĂŒheren Version der Tautenburger drin. Und mir wurden sogar GerĂŒchte von Anzeichen fĂŒr einen dritten Planeten zugetragen.

  8. #8 Anhaltiner
    Februar 3, 2009

    Ich habe eben CoRoT-Exo 7b in die http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Exoplaneten eingetragen. Den Radius von 1,75 Erdradien habe ich in 11.000 km umgerechnet (ich hoffe das ist genau genug). Nur die Große Halbachse in AE fehlt noch, kann man die aus der Umlaufzeit von 21h berechnen?

    Wenn es von CoRoT-Exo einen 4b (laut wikipedia) und jetzt den 7b gibt, gibts dann auch 1,2,3,5,6-b?

  9. #9 UMa
    Februar 3, 2009

    Ohne die Kompression dĂŒrfte die Dichte bei 3 bis 3,5 g/cmÂł liegen, weniger als die der 4 erdĂ€hnlichen Planeten im Sonnensystem, eher die des Mondes. Also entweder eine massive AtmosphĂ€re, ein Eisenmangel oder ein deutlicher Anteil an leichteren Elementen.
    Hm. Gibt es schon Fehlergrenzen fĂŒr die Masse und den Radius?

    Angesichts der Umlaufzeit von 21 Stunden vielleicht sogar ein Rest eines hot Neptuns (oder gar hot Jupiters)?!

    http://arxiv.org/abs/0901.2048

  10. #10 florian
    Februar 3, 2009

    Was ist denn davon zu halten? Ein 30MJup “Planet” mit 8.6 Tage Umlaufzeit bei CoRoT-Exo-7?? Bastelt da der Jean Schneider gerade an der Homepage rum? Oder habt ihr dort wirklich noch ein zweites Objekt entdeckt? Ein terrestrischer Planet in einem engen Stern-Brown Dwarf Binary… das wĂ€r ne coole Sache 😉 Allerdings könnte ich mir nicht vorstellen, das es da dann StabilitĂ€tsprobleme gibt…

  11. #11 florian
    Februar 3, 2009

    Ah – es ist doch kein brauner Zwerg sondern ein “Hot-Neptun” mit 14facher Erdmasse (siehe hier).

  12. #12 Ludmila
    Februar 3, 2009

    @Florian: Ja, wir sehen da noch mindestens einen vielleicht auch zwei weitere Körper. Die haben wir aber ganz kurzfristig zurĂŒckgezogen. Wir brauchen noch ein paar Messungen, um die Parameter genauer zu bestimmen.

    Erst gestern ist die Masse von CoRoT-Exo-7b von 3.75 Erdmassen auf 6 Erdmasse gesetzt worden. Dann hÀtte es Marsdichte gehabt. Es kann duchaus sein, dass da noch eine Revision kommt.

    Egal, wir schieben das Objekt jetzt 422 Tage mit uns rum. Jetzt muss es raus, vor allem bevor Kepler im MĂ€rz startet. Das Konkurrenzprodukt der NASA.

  13. #13 UMa
    Februar 3, 2009

    Hallo Anhaltiner,

    schau mal hier
    http://exoplanet.eu/catalog-transit.php?&munit=&runit=&punit=&mode=1&more=

    nur noch CoRoT-Exo 6b wird vermisst.

  14. #14 Ludmila
    Februar 3, 2009

    @Anhaltiner: Ja, es gibt CoRoT-Exo-1 – 7b. Schau mal bei http://www.exoplanet.eu nach mehr Infos.

    Jean Schneider gibt 0.017 AU dafĂŒr an.

    @UMa: Ja daran denken jetzt alle. Ich habe in frĂŒheren Arbeiten auch vorhergesagt, dass unter UmstĂ€nden Planeten Richtung Stern wandern könnten. Durch Gezeitenwechselwirkung.

    Spannende Zeiten liegen vor uns 😉

  15. #15 UMa
    Februar 3, 2009

    Bei dieser Unsicherheit in der Masse haben sich meine Spekulationen zur Zusammensetzung natĂŒrlich vorlĂ€ufig erledigt.

  16. #16 Anhaltiner
    Februar 3, 2009

    @Ludmila und UMa danke fĂŒr den Link. (hab ich auch schon entdeckt – interessante Seite)
    Da ist auch schon 7b eingestellt.
    Bei Wikipedia steht plötzlich was von 11 Erdmassen bei einem Radius von 9255km.
    Ich werd die Sache mal beobachten.

  17. #17 kereng
    Februar 3, 2009

    Klaudia Einhorn fertigte das Bild eines Planeten im Sternbild Einhorn an?
    ZufĂ€lle gibt’s!

  18. #18 Argent23
    Februar 3, 2009

    GlĂŒckwunsch! Bedeudet das jetzt, dass du ganz hochoffiziell in Kommentaren und Foren “FIRST!!!1!!!!11111!” schreiben darfst? 😛

  19. #19 Ludmila
    Februar 3, 2009

    @kareng: Hach, es kommt noch besser. Klaudia Einhorn war frĂŒher mal Astrologin, ist jetzt zur dunklen Seite der Macht gewechselt ( 😉 )und hĂ€lt jetzt kritische VortrĂ€ge zur Astrologie. http://kuffner-sternwarte.at/2007/WIWI_Kurs.html

  20. #20 Chlorobium
    Februar 4, 2009

    Kann ein felsiger Planet so nah am Zentralgestirn denn noch ĂŒberhaupt eine AtmosphĂ€re besitzen? MĂŒĂŸte nicht der Strahlendruck den Planeten völlig “nackisch” machen?

    … fragt sich das Chlorobium …

  21. #21 Ludmila
    Februar 4, 2009

    @Chlorobium: Ja, schon unser Merkur ist ziemlich nackig 😉

    Aber richtig spannend wird es, weil wir beim Merkur wissen, dass es Sputtering geben mĂŒsste. Also der Sternenwind schlĂ€gt da auf und haut Atome aus der OberflĂ€che.

    Ich hab hier schon ein paar Mal von Messenger berichtet. Die erzĂ€hlen, dass der Merkur einen “Schweif” aus Natrium hinter sich herzieht.

    So etwas sollte dann auch Exo-7b machen und da es ein transitierender Planet ist, sollte man das eigentlich sehen können, wenn man die Spektrallinien des Sterns anschaut. So etwas Àhnliches hat man schon bei Gasriesen hingekriegt.

    Das wĂ€re dann auch so ziemlich die einzige Möglichkeit so aus der Ferne ein bisschen extrasolare Planetengeologie zu betreiben 😉

  22. #22 Daniel Fischer
    Februar 4, 2009

    Könntest Du noch mal in klaren Worten sagen, was wir ĂŒber die Masse von Exo-7b im Augenblick wirklich wissen? In verschiedenen Pressemitteilungen ist mal von 11 Erden als Obergrenze und mal von einem tatsĂ€chlich (via RV) bestimmten Wert die Rede, wobei man wiederum die Angaben 6 Erdmassen und 3.5 bis 6 Erdmassen findet. Hat man nun ein eindeutiges RV-Signal gesehen oder nicht? Und … wann wird das Paper eingereicht bzw. auf astro-ph erscheinen?

  23. #23 Stefan
    Februar 4, 2009

    Hallo Ludmila,

    danke fĂŒr die Live-Berichterstattung :-), und gute Besserung!

    Was weiss man denn jetzt eigentlich sicher ĂŒber die Masse des Planeten? Die Pressemitteilung aus Tautenburg sagt, 6 Erdmassen – wenn ich das Factsheet richtig verstehe, ist das ein mittlerer “SchĂ€tzwert”, und alles zwischen etwa 5 und 11 Erdmassen ist mit den Daten vertrĂ€glich, mit 11 Erdmassen als guter oberen Grenze. Stimmt das so? Auf unserem Blog gab es eine Frage zur Masse – vielleicht magst Du ja als “Expertin” kommentieren?

    Gibt es eigentlich ein preprint zu der Entdeckung?

    Danke, und viele GrĂŒĂŸe – Stefan

  24. #24 Ludmila
    Februar 5, 2009

    @Stefan& Daniel: Ich hab noch mal heute zusammengeschrieben, was bislang der Kenntnisstand und wo die Werte herkommen. Ich vertraue da Artie Hatzes und der hĂ€lt die Angabe 6 Erdmassen fĂŒr recht verlĂ€sslich. Da scheint der beste Fit an die Daten zu sein mit einem recht hohen Konfidenzlevel.

    Ich weiß aber nicht, welche Daten Genf vorliegen hat. Die scheinen aber demnach schlechter zu sein.

  25. #25 Martin Netopil
    Februar 8, 2009

    GĂŒnther hat es ĂŒbrigens auf die Titelseite der Wiener U-Bahn Zeitung “Heute” geschafft 😉 Titel: “Wiener entdeckt fĂŒr uns 2. Erde!” Ein wirklich genialer Artikel, gespickt mit AusdrĂŒcken wie “kosmischer Coup” oder “himmlische Sensation”. Am besten gefĂ€llt mir aber dass der Planet “3800 Billionen km von Österreich” entfernt ist 😉

  26. #26 florian
    Februar 12, 2009

    Martin: Hast du die Zeitung aufgehoben? Die wĂŒrd ich ja wirklich gerne sehen…