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Bild: NASA/ESA

Aus den Untersuchungen über den Ring von Fomalhaut hat man eigentlich einen Planeten mit etwa 3 Jupitermassen erwartet. Der gefundene Planet ist allerdings zu hell, um so eine kleine Masse zu haben. Deswegen vermuten die Forscher, das Fomalhaut b (wie der Planet genannt wird) vielleicht – so wie der Saturn – einen sehr großen Ring hat!

Fomalhaut b wurde übrigens tatsächlich im optischen Licht beobachtet und nicht im Infrarot-Bereich. Es handelt sich hier also um ein “echtes” Bild und kein Wärmebild.

Der Planet ist noch relativ jung: etwa 100 Millionen Jahre alt. Seine weitere Untersuchung könnte daher interessante Daten über die Entwicklung von Planeten liefern. Aber auch jetzt ist es schon eine tolle Entdeckung – auch Paul Kalas war sichtlich begeistert:

“Ich bekam fast einen Herzinfarkt, als sich Ende Mai herausstellt, dass sich Fomalhaut b tatsächlich um den Stern herum bewegt. Es ist ein tiefschürfendes und überwältigendes Erlebnis, einen Planeten mit eigenen Augen zu betrachten, der noch nie vorher gesehen wurde.”

Ich muss mir in den nächsten Tagen die Veröffentlichung nochmal genau ansehen; besonders den Teil mit der Massebestimmung des Planeten. Aber die Chancen stehen gut, dass es sich diesmal wirklich um das “erste Bild” eines Exoplaneten handelt.

Noch mehr Planeten!

Aber das war noch nicht alles. Mit dem Hubble-Weltraumteleskop konnten um den Stern HR8799 gleich 3 Planeten direkt beobachtet werden!

Christian Marois vom Herzberg Institute of Astrophysics in Victoria, Kanada und sein Team konnten gleich ein ganzes Planetensystem fotografieren. Sie benutzten dazu das Keck- und die Gemini-Teleskope. Schon im Oktober 2007 konnten sie 2 Planeten identifizieren; dieses Jahr im Sommer kam ein dritter Planet dazu. Sie befinden sich 25, 40 bzw. 70 mal soweit von ihrem Stern entfernt wie die Erde von der Sonne und sind sieben bis zehnmal so schwer wie der Jupiter. So wie Neptun sich am Rande des Kuipergürtels befindet, bewegt sich auch der äußerste Planet von HR8799 am Rand eines Asteroidengürtels.

Zwei dieser Planeten sind auf dieser Aufnahme zu sehen (auf der wieder das Licht des Zentralsterns ausgeblendet wurde):

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Bild: Gemini Observatory


Mit “b” und “c” wurden die Lichtpunkte bezeichnet, die die Planeten darstellen. Im Gegensatz zu Fomalhaut handelt es sich hier aber wieder um ein Thermalbild – die Planeten wurden also nicht direkt “gesehen”.

Diese Aufnahme zeigt alle 3 Planeten (das bunte Ding in der Mitte ist der Stern):

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Bild: National Research Council Canada

Diese Planeten sind noch jünger als Fomalhaut b: ihr Alter beträgt nur 60
Millionen Jahre (verglichen mit den etwa 5 Milliarden Jahren, die unser
Sonnensystem alt ist).So wie bei Fomalhaut b sehen wir also sehr junge Planeten – bzw. gleich ein sehr junges Planetensystem! Auch hier dürfen für die Zukunft wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung von Planeten erwartet werden.

Diesmal hat die NASA mit ihrer “großen Entdeckung” nicht zuviel versprochen! Das erste echte Bild eines extrasolaren Planeten und ein Bild eines ganzen Planetensystems! Die Planeten von Fomalhaut und HR8799 werden die Astronomen in Zukunft wohl stark beschäftigen. Wir haben hier die Möglichkeit, Planeten zu beobachten, die den Planeten in unserem Sonnensystem sehr ähneln. HR8799 sieht wie eine aufgeblasene Version unseres Sonnensystems aus; komplett mit äußerem Asteroidengürtel.

Ich bin mir sicher, dass hier noch einige wichtige Entdeckungen zu erwarten sind. Und die Planetenjäger werden nicht aufhören zu suchen – es wartet immer noch der erste erdähnliche Planet darauf, entdeckt (und direkt beobachtet) zu werden!

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Kommentare (30)

  1. #1 student_b
    13. November 2008

    Nerdgasm!

    Mehr kann ich zu dieser aussergewöhnlichen Entdeckung nicht sagen.

  2. #2 Marcus
    13. November 2008

    Na, seid ihr nicht ein bisschen sehr euphorisch. Muss doch erstmal bestätigt werden. So wie es die reine Lehre will (*duck und weg*) “Nature News” (https://www.nature.com/news/2008/081113/full/news.2008.1224.html)
    kommt seiner journalistischen Pflicht da doch sehr viel besser nach, dort wird noch jemand präsentiert, der sich skeptisch zeigt (v.a. was das Planeten-System angeht). Wie überhaupt der ganze Ton nicht so euphorisch ist:

    “Two teams of astronomers are independently claiming to have the first ever images of planets in orbit around a star other than the Sun …”

    Und der Vertreter der gegenseite sagt:

    “These claims of direct imaging are “very exciting”, but are “no more definitive than all past claims”, says David Charbonneau, an exoplanet expert at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. The claims are no more definitive because the planets’ masses are calculated indirectly, he explains.

    “If you believe the model and estimated ages, then these are planets,” says Drake Deming, an astronomer at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. But he adds, “The principal uncertainty here is in the model. We don’t have enough information about early planet formation to test it, and if you use a different model these could be brown dwarfs.”

    Okay, Wissenschaftler, lasst die Korken mal noch in den Flaschen und wartet schön auf die Betstätigung 😉

  3. #3 Florian Freistetter
    13. November 2008

    @Marcus: Ach, ein bisschen Euphorie muss auch mal sein.

    Aber du hast natürlich recht. So wie Deming das in dem Zitat gesagt hat, ist die Massebestimmung, die nur über Modelle erfolgen kann, immer der kritische Punkt. Und meines Wissens nach gab es noch kein Exoplanetenbild, wo nicht über die Modelle diskutiert wurde. Die Einwände kommen dann meistens von der Konkurrenz – so wie hier von Charbonneau, der ja im Sommer selbst das “erste” Exoplanetenbild für sich reklamiert hat (und auch da gab es Einwände). Ich bin mir sicher, auch meine Kollegen hier in Jena (die auch zwei “erste” Bilder gemacht haben), haben dazu noch einiges zu sagen 😉

    Was mich persönlich am Fomalhaut-Planeten optimistisch stimmt, ist der Zusammenhang mit der Scheibe (auf diesem Gebiet arbeite ich ja selber). Aus dynamischen Simulationen weiß man ja, dass dort ein Planet (mit entsprechender Masse) sein sollte. Und wenn man jetzt auch noch ein Ding findet, das aussieht wie ein Planet… 😉

    Natürlich muss man sich die Veröffentlichungen nochmal genau ansehen (das werd ich auch tun) – aber im Moment freue ich mal über die Bilder, die, auch wenn sie noch nicht 100%ig bestätigt sind – der zukünftigen Forschung wichtige Impulse geben werden.

    Und da ich Moment leider sowieso ziemlich stark erkältet bin, steht mir der Sinn eh nicht nach Champagner 😉

  4. #4 Marcus
    13. November 2008

    @Florian
    och so ein Gläschen soll doch auch gegen Schnupfen helfen … sicher steht das irgendwo…

    Mir war das nur aufgefallen, wie zurückhaltend der Newsservice von Nature das formuliert. Wär´s in Nature veröffentlicht worden, hätte der Science Newsservice das wohl so ähnlich verfasst. Die alten Rivalen. Kommt mir zumindest so vor, als könnte man es in jeder Zeile spüren.

  5. #5 Marcus
    13. November 2008

    schön auch ganz am Schluss, wo Charbonneau eigentlich zugeben muss, dass es doch verdammt gut aussieht für die Science-Paper, aber nein:

    “But he and Deming agree it’s too early to declare these images the first, historic images of worlds beyond our Solar System.”

  6. #6 ali
    14. November 2008

    Die NASA hat das Auge Saurons fotografiert?

  7. #7 Anhaltiner
    14. November 2008

    Ich finde die Bilder gigantisch.

  8. #8 Fischer
    14. November 2008

    @ali: Auf den Kommentar hab ich die ganze Zeit gewartet…

    @ Florian: Gibt es denn schon Spektren von den Dingern? Damit könnte man sehr schnell sehen, ob das z.B. Hintergrundsterne sind.

  9. #9 Ronny
    14. November 2008

    Selbst wenn es keine Exoplaneten sind, die Leistung sowas zu fotographieren fasziniert mich immer, schon allein die Tatsache tonnenschwere Teleskope so genau zu positionieren, dass man eindeutig ein ‘wackeln’ einer 25LJ entfernten Sonne detektieren kann ist irre.
    Nur schade dass wir nicht schnell mal vorbeischauen können.

    Was mich nur wundert ist die Tatsache, dass es überhaupt so schwach leuchtende Sterne innerhalb der Milchstraße gibt die jetzt als Planet mißinterpretiert werden könnten.

    @ali, wir könnten ja als Name Mordor vorschlagen 🙂
    Es ist irgendwie seltsam, dass Wissenschaftler sich oft als Wissende bezüglich Fantasieliteratur outen (Herr der Ringe, Terry Pratchett) aber bei weltlichen Fantasien (Homöopahi usw.) nicht mitmachen.

  10. #10 ali
    14. November 2008

    @Fischer

    Ich habe ja sonst nichts beizutragen 😉

  11. #11 Fischer
    14. November 2008

    @Ronny: Das mag daran liegen, dass bei Herr der Ringe und Co. ganz fett “Roman” draufsteht. Oder “fiction”, oder ne andere Variante von isjavollgarnichwahr.

    Wissenschaftler schätzen sowas. Wenn sich die Homöopathen sich derartiger Ehrlichkeit befleißigen würden, hätten wir sie auch wieder lieb.

  12. #12 florian
    14. November 2008

    @Fischer: Also von Spektren weiß ich noch nichts – man hat aber bei allen 4 “Planeten” die gemeinsame Bewegung mit dem Stern nachgewiesen. Der Planetenstatus hängt jetzt also nur noch an der Masse – und die ist eben modellabhängig. Hier sinds aber Sonderfälle: Fomalhaut hat die Scheibe, die die Masse eines Planeten zusätzlich einschränkt. Und bei HR8799 sieht man 3 Objekte die sich mit dem Stern bewegen. Von der Entstehungsgeschichte der Himmelskörper wäre es sehr unwahrscheinlich, wenn das nicht 3 Planeten wären sondern z.B. 3 braune Zwerge.
    Die Forscher dürfen hier also zu Recht ein wenig zuversichtlicher sein, als ihre Kollegen mit den anderen “ersten” Bildern 😉

  13. #13 Jörg W.
    14. November 2008

    @fischer
    Homöopathen sind auch ehrlich: In den meisten Apotheken bekommst du homöopathische Schwindeltropfen.

  14. #14 DEVA8
    14. November 2008

    Haha…hallo

    Geht das schon wieder los mit den wissenschatlichen Zankereien?
    Da will man sich informieren und ergötzen an den herrlichen Aufnahmen, wohlgemerkt einer Fotografie und keinem Wärmebild und dann liest man eine Fachdiskussion über Homöpathie und Schwindeltropfen und Homöopathen liebhaben, wenn sie endlich ehrlich werden usw. Sehr ergötzend auch das!!!

    @fischer. Klasse die Aufnahmen! Bin echt begeistert. In den Medien hat man natürlich wieder nichts gehört. Deshalb vielen Dank für die wirklich sehr reichhaltigen Informationen und auch Deine Stellungnahme.

    Verzeih mir bitte meine nun folgende evtl *dumme* Frage, aber kann es sein, daß es hinter Formalhaut und Formalhaut b, etc.. noch weitergeht und dort eine noch unentdeckte Galaxie beginnt?
    Danke

  15. #15 florian
    14. November 2008

    @DEVA8: Also in den Medien hat man jede Menge zu dem Thema lesen können (so gern ich auch exklusiv darüber berichtet hätte 😉 )

    Zu deiner Frage: die ist in der gestellten Form nicht zu beantworten. Fomalhaut ist ein Stern; Fomalhaut b ein Planet, der diesen Stern umkreist. (So wie unser Planet, die Erde, die Sonne umkreist). Beide sind Teil unserer Milchstrasse. Die Milchstrasse ist eine Galaxie; d.h. eine enorm große Ansammlung, bestehend aus Milliarden von Sternen.

    Es kann also “hinter” einem Stern, der ja Teil einer Galaxie ist, keine “unentdeckte Galaxie beginnen”.

  16. #16 ruth
    14. November 2008

    @dewa:
    hinter dem stern und seinem planeten geht es ganz bestimmt weiter und irgendwo dahinter befindet sich ganz sicher auch die eine oder andere unentdeckte galaxie. wohl eher so um die eine oder andere milliarde an unentdeckten galaxien, so wie in jeder richtung, hinter jedem stern.
    warum?

  17. #17 Bartleby
    15. November 2008

    Kennt vielleicht jemand ein empfehlenswertes Sachbuch über die Exoplanetenforschung, das noch einigermaßen aktuell ist ? Schwierigkeitsgrad etwa wie SuW, deutsch oder auch englisch.

  18. #18 DEVA8
    15. November 2008

    Jo Danke sehr.

    Ok. Hatte mir nur überlegt, daß Formelhaut, sowie Formalhaut b….etc., bereits Teil einer Galaxie sind..und daß man evtl. schon etwas weiter dahinter blicken konnte.
    Danke für Info….
    Habe mir mittlerweile auch von Paul Kalas das Interview angesehen. Ist schon klasse.
    Faszinierend.

    Liebe Grüße DEVA8

  19. #19 DEVA8
    15. November 2008

    Ich dachte zuerst Formalhaut und Formalhaut b gehören noch zu unserer Galaxie. Sorry: Falsch verstanden. Formalhaut ist also noch in unserem Sonnensystem (als Teil des Sternbildes Fische)..Sorry.
    Das kommt davon, daß man in den Medien immer nur Fragmente und diese dürftig erklärt bekommt.
    Kann man mittlerweile sagen, ob es sich tatsächlich um einen Planeten handelt?

    Gruß DEVA

  20. #20 DEVA8
    16. November 2008

    Ich dachte zuerst Formalhaut und Formalhaut b gehören nicht mehr zu unserer Galaxie. Sorry: Falsch verstanden. Formalhaut ist also noch in unserem Sonnensystem (als Teil des Sternbildes Fische)…hmpf
    Das kommt davon, daß man in den Medien immer nur Fragmente und diese dürftig erklärt bekommt.
    Kann man mittlerweile sagen, ob es sich tatsächlich um einen Planeten handelt?

    Gruß DEVA

  21. #21 florian
    16. November 2008

    @Deva: Du bringst hier einiges Durcheinander.

    *) Ein Sonnensystem besteht aus einem Stern, der von Planeten umkreist wird. Unser Sonnensystem besteht aus der Sonne, die von den Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun umkreist wird (dazu kommen noch jede Menge Asteroiden und Kometen).

    *) Eine Galaxie besteht aus Milliarden Sternen (die dann ihrerseits von Planeten umkreist werden können.

    *) Sternbilder sind nicht Teil unseres Sonnensystems. Sternbilder sind überhaupt keine physischen Dinge. Das sind gedachte Figuren in der Verteilung der Sterne am Himmel, die wir von der Erde aus sehen. Zwischen den einzelnen Sternen, aus denen ein Bild “besteht” gibt es keine physikalische Beziehung; sie haben auch völlig unterschiedliche Entfernungen. (hier steht mehr dazu)

    Fomalhaut ist ein Stern, etwa 25 Lichtjahre von der Erde entfernt (unser Sonnensystem ist gerade mal 0,2 Lichtjahre groß!) Dieser Stern wird von einem Planeten umkreist: Fomalhaut b. Genauso wie unsere Sonne mit ihren Planeten ein Sonnensystem bildet; bildet auch der Stern Fomalhaut mit seinem Planeten Fomalhaut b ein eigenes Sonnensystem. Und beide Sonnensystem zusammen gehören – mit noch ein paar Milliarden weiteren – zu unserer Galaxie: der Milchstrasse. Im gesamten Universum gibt es noch Milliarden andere Galaxien, die alle wieder aus vielen einzelnen Sternen bzw. Sternensystemen bestehen.

    Ob es sich bei den Planeten wirklich um Planeten handelt kann man immer noch nicht genauer sagen als vor einigen Tagen. Eine absolut sichere Bestätigung kann man wohl erst in einigen Jahren erhalten – dazu muss man noch viel mehr Beobachtungen machen.

  22. #22 DEVA8
    16. November 2008

    Jipp

    Habe es begriffen. Gar nicht einfach. Aber ist kapiert.
    Habe mich durchgeforstet. Ich habe lediglich die Begriffe Sonnensystem und Galaxie in der ersten Euphorie komplett durcheinandergebracht. Nun isses drin….lol

  23. #23 axelschweiß
    16. November 2008

    Fantastisch. Ich muss zugeben auch ich als Laie, hatte zuerst Schwierigkeiten,daß erst einmal zu fressen. Warum dauert das so enorm lange zu berechnen, wie groß bzw. schwer dieser Eventuellplanet ist?????

  24. #24 florian
    16. November 2008

    Das dauert deswegen so lange, weil man nur 2 Wege für die Berechnung der Masse hat (und davon hängt ja ab, ob es ein Planet ist oder nicht). Entweder man holt sich die Information aus dem Licht; bestimmt also z.B. ein Spektrum und vergleicht das mit theoretischen Modellen. Das hat man hier auch gemacht: diese Methode ist allerdings unsicher, weil man sich nie sicher sein kein, ob das Modell ganz richtig ist oder nicht.

    Will mans genau wissen, braucht man dynamische Information. D.h. man muss den Weg des Planeten um den Stern herum verfolgen. Hat man einen ausreichend großen Ausschnitt seiner Bahn berechnet (und kennt man die Masse des Sterns), dann kann man die Planetenmasse mit dem dritten Keplerschen Gesetz wesentlich genauer berechnen. Die Planeten um die es hier geht, sind aber alle sehr weit von ihrem Stern entfernt – und dementsprechend langsam bewegen sie sich auch! Fomalhaut b ist mehr als doppelt so weit von seinem Stern entfernt wie der Neptun von unserer Sonne – und der braucht schon über 160 Jahre für einen Umlauf! Bei Fomalhaut b muss man also sicher noch ein paar Jahre lang beobachten, bevor man seine Umlaufbahn gut genug kennt, um seine Masse genau zu berechnen.

  25. #25 Ronny
    17. November 2008

    @florian,
    Wie funktioniert die Messung dieses ‘Wackeln’ des Sterns eigentlich ? Misst man da echt Ortsveränderungen ? oder geschieht das über Verschiebungen im Spektrum des Sterns ?

    @DEVA8,
    verzeih uns unsere sarkastischen Bemerkungen über Homöopathie, aber wir diskutieren hier schon länger drüber und wie du weißt ist Sarkasmus auch eine Form um sich zu beruhigen (lol).

  26. #26 Ludmila
    17. November 2008

    @Ronny: Über Verschiebungen im Spektrum bzw. eine periodische Verschiebung nach rot und nach blau aufgrund des Dopplereffektes.

    Es ist ja nur in erster Näherung so, dass der Planet um den Stern kreist. Wenn man ganz genau hinsieht, dann sieht man, dass der Stern und der Planet beide um denselben Punkt kreisen, der nicht im Mittelpunkt des Sterns liegt: dem gemeinsamen Schwerpunkt.

    Der Abstand zu diesem Punkt ist abhängig von der Masse. Stell Dir eine Schaukel vor mit einem Erwachsenen auf der einen und dem Kind auf der anderen Seite. Damit man schaukeln kann, muss der gemeinsame Schwerpunkt über der Mitte der Wippe liegen. Dazu muss der Erwachsene ganz nah dran rücken.

    Im Falle eines Planetensystems liegt der Schwerpunkt des gesamten Systems im Stern selber. D.h. die Kreisbewegung des Sterns um diesen Punkt sieht aus wie eine Eierbewegung. Dabei kommt der Stern von der Erde aus gesehen, abwechselnd auf uns zu und bewegt sich wieder weg. Das gibt einen Dopplereffekt auf das Licht des Sterns bzw. führt zu einem Wackeln der Spektrallinien. Und das kann man inzwischen sehr gut messen. Aber nur wenn die Ebene stimmt. Wenn wir senkrecht auf das Planetensystem gucken, ist die Eierbewegung unsichtbar. Da könnte die Methode mit der Messung der Orstveränderung, die Astrometriemethode, helfen. Die ist aber noch nicht so weit.

  27. #27 Ronny
    17. November 2008

    @Ludmilla, danke für die Erklärung. Nochmal zusammenfasst in meinen Worten. Wir sehen also die longitudinale Auslenkung des Sterns einmal auf uns zu (blauverschiebung) und weg (rotverschiebung).
    Damit ist die absolute Position irrelevant. Genial. Ich konnte nie verstehen wie man es schafft ein tonnenschweres Teleskop so genau zu positionieren, dass man absolute Abweichungen in Transversalrichtung feststellen kann. Da müsste man ja alle möglichen Effekte miteinrechnen (Mondposition, Präzession, Temperatur usw.).

  28. #28 GeMa
    18. November 2008

    @florian

    Danke für die Bilder und Erklärungen. Schon vorlesend konnten so alle Fragen meines Sohnes (7) beantwortet werden.
    – Ist er in unserer Galaxie, – wieviele Lichtjahre weg, – wie “schwer” ;-), – wie misst man das, – warum dauert es so lange, – wieviel Jahre braucht der um seinen Stern herum
    Nur eine Frage blieb offen : warum so doofe Namen ;-); kann man aber offen lassen…

  29. #29 florian
    18. November 2008

    @GeMa: Also über Sternnamen hab ich hier was geschrieben… Die Planetennamen werden halt einfach von denen der Sterne abgeleitet. Aber vielleicht schreib ich auch mal was über Planetennamen.

  30. #30 GeMa
    19. November 2008

    Oh, der Artikel ist ja auch noch mal sehr informativ. Danke.
    Das Prinzip selbst war uns ja klar und das b, d, etc. in der Reihenfolge der Entdeckung und nicht der Entfernung vom Stern vergeben wird. Aber Formalhaut … welches Sternbild?!
    Ich hab es gestern noch gefunden. Auch wenn ich ich arabisch gelernt habe – da muß man aber erst mal drauf kommen. (und strenggenommen wär´s ja dann auch eher ein Fummälhut 😉