Erstes bestätigtes Bild eines extrasolaren Planeten

Nach einigen vergeblichen Anläufen haben europäische Astronomen das erste Bild eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gewinnen können.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Space.com.

Und diesmal sagen sie, dass sie sicher sind. Es bestehen lediglich noch einige Zweifel bezüglich der Masse des Objekts.

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Das wahrscheinlich erste direkt aufgenommene Bild eines extrasolaren Planeten. A :Der Stern “GQ Lupi” b :Planet von Jupitergröße, in etwa dreifachem Abstand Sonne-Neptun (zum Vergrößern anklicken).
(Bild: ESO/Neuhäuser, Wuchterl, Mugrauer, Bedalov, Hauschildt)

Der Planet wird zu ein bis zwei Jupitermassen angenommen, den Wissenschaftlern zufolge. Er umrundet einen Stern ähnlich einer jungen Version unserer Sonne.

Dieser Stern, “GQ Lupi”, wird von einem Team europäischer Astronomen seit 1999 beobachtet. Sie haben mit dem Very Large Telescope (VLT) des ESO in Chile drei Bilder aufgenommen. Auch das Hubble-Teleskop und das japanische Subaru-Teleskop steuerten ebenfalls jeweils ein Bild bei.

Das Projekt wurde geleitet von Ralph Neuhäuser vom Astrophysical Institute & University Observatory (AIU). “Die Entdeckung eines schwachen Objektes nahe dem hellen Stern ist sicher”, sagte Neuhäuser.

Das System ist jung, somit ist der Planet noch ziemlich heiß, sozusagen wie ein Brötchen frisch aus dem Ofen. Diese Hitze macht ihn relativ gut sichtbar neben dem Gleißen seines Sterns, verglichen mit älteren Planeten. Auch ist er sehr weit weg von dem Stern – etwa hundertmal so weit wie die Erde von der Sonne – was es ebenfalls erleichtert hat, die beiden Objekte auf dem Bild voneinander zu trennen.

Die Entdeckung wird in einer kommenden Ausgabe des Journals “Astronomy & Astrophysics” en detail veröffentlicht werden. Neuhäusers Co-Autoren sind unter anderem der Doktorand Markus Mugrauer, der die Beobachtungen durchführte, und Günther Wuchterl.

Frühere Meilensteine
In den letzten zehn Jahren haben Astronomen über 150 extrasolare Planeten gefunden, deren überwiegende Mehrheit allerdings nur indirekt nachgewiesen werden konnte.

Erst vor wenigen Wochen haben Wissenschaftler die direkte Messung von infrarotem Licht eines Planeten mit dem Spitzer-Weltraumteleskop verkündet. Aber diese, wenn auch trickreiche Beobachtung beinhaltete kein Bild.
Gegen Ende letzten Jahres hat ein anderes europäisches Team angekündigt, vielleicht das erste Bild eines extrasolaren Planeten aufgenommen zu haben. Allerdings ist diese Beobachtung noch unsicher, könnte auch ein Hintergrundobjekt sein. Und selbst wenn es ein Planet ist, ist es ein ungewöhnlich großer Planet, der nur einen Braunen Zwerg umkreist.

Das Objekt um “GQ Lupi” ist hingegen ganz klar gravitationell an seinen Stern gebunden.

“Der Abstand zwischen Stern und Planet hat sich von 1999 bis 2004 nicht verändert. Das bedeutet, dass sie sich zusammen am Himmel bewegen”, sagte Neuhäuser. “Wir haben ein ganz normales Bild aufgenommen, das den hellen Stern und den dunkleren Planet etwas westlich davon zeigt. Der Planet leuchtet im Infrarot nur 156 mal so schwach wie der Stern, weil er noch sehr jung ist und sich noch formt, sich noch kontrahiert.”

Das Objekt scheint die Tests bestanden zu haben, die ausschließen sollen, dass es sich lediglich um ein Doppelsternsystem mit einem sehr kleinen Partner handelt.

Verwandt und doch verschieden
Das Bild von “GQ Lupi” und seinem Planeten erregt die Astronomen, weil das System in manchem an unser eigenes Sonnensystem zur Zeit seiner Formation erinnert.

Der Planet ist etwa 2000 Kelvin heiß – nicht gerade die Sorte von Welt, wo man Leben erwarten würde. Immerhin hat Neuhäusers Team Wasser in der Atmosphäre entdeckt. Es handelt sich offensichtlich um einen Gasplaneten wie Jupiter von etwa der doppelten Größe. Die Massenschätzung – ein- bis zweimal so viel wie Jupiter – ist “etwas unsicher”, sagte Neuhäuser.

Der Planet ist dreimal so weit weg von “GQ Lupi” wie Neptun von der Sonne. “Natürlich umkreist der Planet den Stern, aber bei dieser großen Entfernung dauert eine Umkreisung um die 1.200 Erdenjahre, so dass die Orbitalbewegung noch nicht nachgewiesen werden konnte.”

Warum er so weit draußen ist, weiß man noch nicht.

“GQ Lupi” ist Teil einer Sternentstehungsregion in etwa 400 Lichtjahren Entfernung. Mit einer Masse von etwa 70 Prozent der Masse unserer Sonne ist er ihr “recht ähnlich”, sagte Neuhäuser. Aber “GQ Lupi” ist erst 1 Million Jahre alt. Die Sonne ist hingegen 4,6 Milliarden Jahre alt, für einen Stern also im mittleren Alter.

Nagende Zweifel
Alan Boss, ein Planetenentstehungstheoretiker aus Washington, nannte das Bild “wirklich spannend”. Aber er sagte, da sei “ein kleiner nagender Zweifel” in Bezug auf die Masse des Objekts, die bisher nur geschätzt werden kann.

Christophe Dumas, der in dem europäischen Team mitarbeitete, das letztes Jahr ein mögliches Bild eines extrasolaren Planeten ankündigte, sagte über das neue Bild: “Es ist noch ziemlich unsicher, wie groß die Masse dieses Objektes ist.”

Um den Planetenkandidaten präzise zu “wiegen”, müsste man das “Wackeln” messen, das er seinem Stern aufzwingt. Aber er ist zu weit weg und braucht viel zu lange für einen Umlauf, um ein messbares Wackeln hervorzurufen. Die beiden hauptsächlich für extrasolare Planeten bekannten Entdeckungsmethoden schließen sich ja gegenseitig aus, indem die eine Planeten liefert, die sehr nahe an ihrem Stern sind, während die andere Planeten liefert, die in sehr weitem Abstand um ihren Stern kreisen. Gemeinsam haben sie hingegen, dass sie große bis sehr große Planeten der Jupiterklasse liefern.

Aber selbst wenn das Objekt die vierfache Jupitermasse aufweisen sollte, könne man immer noch davon ausgehen, dass es sich um einen Planeten handelt und nicht um einen sehr kleinen Stern, sagte Boss: “Ich denke, die Chance ist gut, dass dies wirklich ein historisches Bild ist.”

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