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Autor: Günther Glatzel / 20. April 2011, 16:58 Uhr

Mit dem Radioteleskop auf der Suche nach Exoplaneten

Eine neue Methode, Exoplaneten aufgrund der Radiostrahlung zu identifizieren, die beim Eindringen von Teilchenstrahlen in deren Atmosphären emittiert wird, wurde auf dem diesjährigen National Astronomy Meeting der Royal Astronomical Society Großbritanniens diskutiert.

Quelle: Astronomy Now Online
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NASA

Polarlichter des Planeten Saturn im UV-Bereich, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble
(Bild: NASA)
Vorgestellt hat das Verfahren Dr. Jonathan Nichols, der dazu das verteilte LOw Frequency ARray (LOFAR) verwenden möchte. LOFAR besteht aus mehr als 10.000 einfachen Einzelantennen, die Radiostrahlung in den Frequenzbereichen 10–80 sowie 110–240 MHz empfangen können. Dabei werden die Messwerte der Einzelantennen rechnerisch überlagert, so dass sich auch die Richtung ermitteln lässt, aus der das Signal stammt und zwar mit einer Genauigkeit von einer Bogensekunde. Das ist der 3.600ste Teil eines Grades. Das europaweite System wird seit 2006 errichtet, wurde im vergangenen Jahr offiziell eingeweiht und ist seit kurzem vollständig.

Unsere Sonne sendet, wie jeder andere Stern auch, ständig neben Licht und weiterer elektromagnetischer Strahlung auch schnelle Teilchen aus. Wenn diese auf das Magnetfeld eines Planeten treffen, werden sie entlang der Feldlinien zu den magnetischen Polen hin abgelenkt. Besitzt der Planet eine Atmosphäre, dann treffen die Partikel auf die Gase und verursachen dabei sogenannte Polarlichter und Radioemissionen in bestimmten Frequenzbereichen. Ist der Planet recht nahe an seinem Stern, dann könnte sich die Strahlung möglicherweise nicht von den Radioemissionen des Sterns selbst abheben und wäre für uns nicht messbar. Ist ein Planet aber weiter entfernt, dann könnte er sich als wandernde Radioquelle in der Nähe eines Sterns identifizieren lassen. Dadurch wäre diese neue Suchmethode nach Exoplaneten gerade für weiter von ihrem Stern entfernte geeignet.

Bei aktiven Sternen, die große Mengen Teilchenstrahlung aussenden und sich im Umkreis von maximal 150 Lichtjahren um unser Sonnensystem befinden, könnten sich Exoplaneten nachweisen lassen, die zwischen 1 und 50 Astronomischen Einheiten (150 Millionen bis 7,5 Milliarden Kilometer) von ihrem Zentralgestirn entfernt sind.

Bisher entdeckte Planeten bei anderen Sternen wurden immer über Veränderungen im emittierten Licht derselben nachgewiesen. Bei der Transitmethode zieht ein Planet in zeitlich gleichen Abständen von uns aus gesehen vor seinem Stern vorbei und verdunkelt dessen Licht um einen winzigen aber messbaren Bruchteil. Planeten, die über oder unter dem Stern vorbeiziehen, und sei es auch nur knapp, lassen sich durch dieses Verfahren nicht finden.

Bei einer weiteren Methode wird über den Dopplereffekt eine periodische aber recht geringe Blau- oder Rotverschiebung des Lichts eines Sterns gemessen. Daraus kann man schlussfolgern, dass ein dunkles Objekt diesen Stern umläuft und durch seine Gravitation den Stern leicht hin und her zieht. Hier können Größe und Masse des vermuteten Exoplaneten aber nur geschätzt werden, da man nicht messen kann, wie stark dessen Bahn gegenüber unserer Blickrichtung geneigt ist. Umläuft ein Planet seinen Stern auf einer Bahn, dessen Ebene senkrecht zu unserer Blickrichtung steht, dann sehen wir nämlich überhaupt keine Rot- oder Blauverschiebung, das Objekt bliebe für uns unentdeckt.

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