XMM-Newton, das Röntgenteleskop der Europäischen Weltraumagentur ESA hatte zwar genau im richtigen Moment den richtigen Stern beobachtet. Aber es war nur eine einzige Beobachtung und die Daten waren sehr verrauscht. Der Stern um den HD 189733b kreist ist magnetisch aktiv und das erzeugt viel zusätzliche störende Röntgenstrahlung. Mit etwas Fantasie konnte man zwar einen kleinen Abfall der Röntgenstrahlung zum Zeitpunkt des Transits erkennen, aber es war ungefähr so, als wollte man in einer lauten Kneipe ein geflüstertes Gespräch belauschen, wie Poppenhaeger im Bericht über ihre Entdeckung schreibt. Gegen Rauschen helfen nur mehr Daten und die bekam Poppenhaeger vom Chandra-Röntgenteleskop der NASA. Sie konnte sechs Transits des Planeten beobachten und die Kombination aller Beobachtungsdaten erlaubte es, das störende Röntgenrauschen des Sterns zu eliminieren, so dass der Transit deutlich sichtbar wurde. Die Ergebnisse der Arbeit kann man im Artikel “Transit observations of the Hot Jupiter HD 189733b at X-ray wavelengths” nachlesen. So sehen die Daten aus:
Das Diagramm zeigt, wie stark die Helligkeit des Sterns während eines Transits im Röntgenlicht bzw. dem normalen Licht im Vergleich zum Normalwert abgefallen ist. Die vielen kleinen Punkte zeigen den Abfall im optischen Bereich an, die Dreiecke sind die Messwerte des Röntgenteleskops. Die gestrichelte Linie zeigt das Modell an, dass am besten zu diesen Messerwerten passt. Man erkennt deutlich, dass die Helligkeit des Sterns im Röntgenbereich viel stärker abfällt als beim normalen Licht. HD 189733b ist also tatsächlich im Röntgenlicht “größer”. Er blockiert zwischen 6 und 8 Prozent der vom Stern ausgesandte Röntgenstrahlung aber nur 2,4 Prozent des optischen Lichts. Daraus folgt, dass der Radius des Planeten im Röntgenlicht betrachtet knapp 60.000 Kilometer größer ist als im normalen Licht!
Künstlerische Darstellung von HD 189733b vor seinem Stern. Oben rechts sieht man eine echte Röntgenaufnahme des Sterns. Der größte der drei rosa Punkte ist der Stern selbst. Rechts von ihm sein Begleitsstern – es handelt sich um ein Doppelsternsystem. Der dritte helle Punkt unten ist ein Hintergrundstern der mit der ganzen Sache nichts zu tun hat. (Bild: X-ray: NASA/CXC/SAO/K.Poppenhaeger et al; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss)
Diese Beobachtung ist aus mehreren Gründen wichtig. Erstens, weil man sie gemacht hat. Es wurde gezeigt, dass man den Transit von Exoplaneten im Röntgenlicht nachweisen kann. Zweitens weiß man nun, dass es sich lohnt, solche Beobachtungen zu machen. Man lernt tatsächlich mehr über die Planeten. In diesem Fall ist der Planet viel größer, als man bisher dachte. Und drittens hat diese Beobachtung Konsequenzen für unser Verständnis solcher großen und heißen Planeten auf engen Umlaufbahnen. Wenn ihre Atmosphäre weiter hinaus ins All reicht als man bisher dachte, dann evaporieren sie auch schneller. Denn sie werden von ihrem Stern so stark aufgeheizt, dass die Atmosphäre regelrecht verdampft. Bei HD 189733b geschieht das zwischen 25 und 65 Prozent schneller als man bisher dachte.
Es war die erste Beobachtung dieser Art und aus Einzelfällen kann man selten allgemeine Schlüsse ziehen. Die Röntgenteleskope werden aber hoffentlich bald noch mehr Exoplaneten beobachten und dann werden wir wissen, ob sich die Erkenntnisse die hier gewonnen wurden, verallgemeinern lassen. Ich bin gespannt.
P.S. Mehr über Exoplaneten gibts übrigens in dieser Serie.
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