Extrasolares Planetensystem um Hauptreihenstern
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Autor: Michael Johne / 23. November 2008, 16:13 Uhr

Exoplanet um den Stern 'beta Pic' visuell entdeckt?

Ein französisches Astronomenteam hat mit Hilfe des Very Large Telescope der ESO einen Himmelskörper entdeckt, der sich sehr nahe an der Sternenscheibe von Beta Pictoris befindet und zudem innerhalb seiner Staubscheibe liegt. Mit einer projizierten Entfernung von 8 AE vom Zentralstern könnte es der seit langem vermutete Planet sein, der u. a. auch für die Krümmung in der Staubscheibe verantwortlich wäre. Doch leider ist diese Entdeckung noch nicht bestätigt.

ESO
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Beta Pictoris ist einer der bekanntesten und am besten untersuchten Sterne, bei denen seit langem bekannt ist, dass der Stern eine Staubscheibe besitzt. Die Art der Staubscheibe, die dort vorhanden ist, nennt man "Trümmerscheibe" (englisch: debris disk). Solche Trümmerscheiben bestehen aus Staub, der unter anderem aus Zusammenstößen von Planetesimalen und Asteroiden in der frühen Entstehungsphase des Sterns entstand. Die Staubscheibe um Beta Pictoris war die erste ihrer Art überhaupt, die fotografisch aufgenommen worden ist (im Jahr 1984 von B. Smith & R. Terrile). Beobachtungen in den neunziger Jahren mit den Weltraumteleskop Hubble zeigten zudem einen sogenannten Warp in der Staubscheibe, d. h. eine asymmetrische Krümmung in derem Innerem bei ca. 50 AE. "Dies sind indirekte, aber verräterische Anzeichen, die auf die Anwesenheit eines massiven Planeten zwischen der 5- und 10-fachen Entfernung Erde-Sonne hinweisen.", erläuterte die Teamführerin Anne-Marie Lagrange. "Dennoch sind die Untersuchung der inneren Region der Scheibe eine herausfordernde Aufgabe." Kürzliche Untersuchungen im Jahr 2007 offenbarten, dass der Warp in Wirklichkeit eine weitere, kleine Staubscheibe mit ca. 15 Grad ist.

NASA, ESA & D. Golimowski

Bild vergrößernDie zweite Staubscheibe um Beta Pictoris
(Bild: NASA, ESA & D. Golimowski)


Im Jahr 2003 verwendete das französisches Suchteam das NACO-Instrument an einem der 8,2-Meter-Teleskope des Very Large Telescope (VLT) der ESO, um die Umgebung von Beta Pictoris mittels hochauflösender Bilder im Infrarot-Bereich zu untersuchen. Kürzlich analysierte ein Mitglied des Teams die Daten erneut, um die mögliche Anwesenheit eines Begleiters des Sterns aufzuspüren. Man wendete eine Reihe von verschiedenen wissenschaftlichen Methoden und Tests an; in der Hoffnung, dass die Entdeckung des möglichen Begleiters als ein natürliches Objekt zu verifizieren. Das bedeutet, dass der mögliche Begleiters, der in der gewonnenen Aufnahme als ein Lichtpunkt zu erkennen war, kein so genanntes Speckles-Artefakt sein könnte. Diese Artefakte sind kleine, fleckenähnliche Lichtpunkte um eine Sternscheibe, die bei der Eliminierung des Sternenlichtes unter Anwendung von adaptiver Optik nicht ganz vermieden werden können.

ESO

Bild vergrößernDer mögliche Begleiter um Beta Pictoris (mit Vergleich der Staubscheibe)
(Bild: ESO)


In allen 3 Testreihen, die vorgenommen worden sind, zeigte sich, dass der mögliche Begleiter bei Beta Pictoris kein Speckle-Artefakt war, sondern ein real existierendes Objekt. "Unsere Beobachtungen zielen auf die Anwesenheit eines Gasplaneten mit der 8-fachen Masse des Jupiters und einer projizierten Entfernung zum Zentralstern der 8-fachen Entfernung Erde-Sonne, das ca. der Entfernung von Saturn zur Sonne entspricht.", erklärte Lagrange.

"Wir können jedoch nicht definitiv ausschließen, dass der mögliche Begleiter ein Vordergrund- oder Hintergrundobjekt ist", ermahnte der Mitentdecker Gael Chauvin. "Um diese kleine Unsicherheit zu beseitigen, benötigen wir jedoch weitere, neue Beobachtungen, die diese Entdeckung bestätigen." Das Suchteam hatte zudem in den Beobachtungsarchiven des Weltraumraumteleskops Hubble geforscht, konnte aber den möglichen Planetenkandidaten keinem bereits bekannten Vordergrund- und Hintergrundobjekt um Beta Pictoris zuordnen.

Dass der mögliche Begleiter sich aber innerhalb der Staubscheibe von Beta Pictoris befindet, spricht dafür, dass es ein direkter Begleiter von Beta Pictoris sein kann. Desweiteren hat der mögliche Begleiter die benötigte Masse und die Entfernung zum Zentralstern, um die Entstehung des Warps in der Staubscheibe von Beta Pictoris zu erklären. Das bedeutet, dass dieser mögliche Planet für die Asymmetrie in der Staubscheibe verantwortlich wäre.

ESO

Bild vergrößernVergleich von planetaren Begleitern
(Bild: ESO)


Wenn der Begleiter bestätigt wird, dann wäre es die fotografische Aufnahme eines Exoplaneten mit dem geringsten Abstand zu seinem Stern.

Im Zuge der letzten visuell-fotografischen Entdeckung von Exoplaneten um die Sterne HR 8799 und Fomalhaut – und nun um Beta Pictoris – hat sich eine neue Stufe in der Erforschung von Planeten um ferne Sterne etabliert. Bereits in den letzten Jahren konnten Einzelerfolge wie 2M 1207 b, GQ Lup b, AB Pic b, SCR 1845 b, UScoCTIO 108 b, CT Cha b und 1RXS J160929.1-210524 b erzielt werden, doch die Entdeckungen der vergangenen Wochen verstärkten das Potenzial nun um ein Vielfaches. Weitere Ziele stehen bereits auf den Beobachtungslisten. Zum Beispiel ist der Stern Epsilon Eridani ein optimales Beobachtungsziel, da er sehr ähnliche Eigenschaften wie Beta Pictoris und Fomalhaut aufweist: Er ist ein sonnennaher Stern, er besitzt eine Staubscheibe und bei diesem Stern wurde schon ein Exoplanet entdeckt. Ein weiterer Exoplanet wird aufgrund der Asymmetrie der Staubscheibe vermutet.

Verwendete und weiterführende Quellen:

- Beta Pictoris planet finally imaged? (ESO 42/08 - Science Release)
- A probable giant planet imaged in the β Pictoris disk. VLT/NACO Deep L-band imaging (PDF-Preprint)
- Infos zu beta Pictoris (Jean Schneider)
 
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