Planetares Baby-Foto geglückt - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Planetares Baby-Foto geglückt

Diese eindrucksvolle Aufnahme ist das erste scharfe Bild eines Planeten während seiner Entstehung. Der Planet hebt sich als heller Punkt rechts von der Bildmitte ab. Eine Koronografenmaske blockiert das helle Licht des Zentralsterns. (Credit: ESO/A. Müller et al.)

Exoplaneten gehen Astronomen mittlerweile geradezu massenweise ins Netzt – doch ein Baby-Planet ist etwas besonderes: Die erste eindeutige Abbildung eines solchen Himmelskörpers ist nun durch die Leistung des SPHERE-Instruments am Very Large Telescope (VLT) in Chile geglückt. Der schwergewichtige Astro-Sprössling pflügt sich deutlich sichtbar seinen Weg durch die Scheibe aus Gas und Staub um einen jungen Zwergstern. Aus Spektralanalysen geht zudem hervor, dass die Atmosphäre des Baby-Planeten Wolken enthält.

Möglichkeiten zum Einblick in die Kinderstuben der Sterne sind in der Astronomie besonders begehrt, denn sie werfen nicht nur Licht auf die geheimnisvolle Entstehung planetarer Konstellationen, sondern auch auf die Geschichte unseres Sonnensystems. Denn klar scheint: Auch unsere Erde und ihre Geschwister waren einst Klumpen, die in der protoplanetaren Scheibe um die Sonne schließlich zu Planeten heranwuchsen. „Diese Scheiben um junge Sterne müssen die Geburtsorte von Planeten sein, aber bisher haben nur wenige Beobachtungen Hinweise auf junge Planeten in ihnen geliefert“, erklärt Co-Autorin Miriam Keppler vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. „Das Problem ist, dass die meisten dieser Planetenkandidaten bisher auch einfach nur Strukturen in der Scheibe sein könnten.“

Hieb- und stichfest dokumentiert

Um bessere Einblicke zu gewinnen, haben die Astronomen den jungen Stern PDS 70 mit einem der modernsten Instrumente zur Planetensuche ins Visier genommen: mit dem Instrument SPHERE am Very Large Telescope der ESO. Es ermöglicht, Exoplaneten und Scheiben in der Nähe von Sternen mit einer Technik zu untersuchen, die als Hochkontrast-Abbildung bezeichnet wird. SPHERE kann durch raffinierte Beobachtungsstrategien und Datenverarbeitungstechniken das Signal von Planeten um helle Sterne in mehreren Wellenlängen herausfiltern. So konnte das Instrument die Scheibe und den planetaren Begleiter des Sterns PDS 70 mit bisher unerreichter Genauigkeit aufdecken.

Wie die Astronomen berichten, befindet sich der Planet PDS 70b etwa drei Milliarden Kilometer von seinem Zentralstern entfernt, was ungefähr der Entfernung zwischen dem Planeten Uranus und der Sonne entspricht. Aus den Daten geht hervor, dass es sich bei PDS 70b um einen großen Gasplanet mit einem Vielfachen der Masse unseres Jupiters handelt. Seine äußere Hülle ist extrem heiß: etwa 1000 Grad Celsius und damit viel heißer als bei jedem Planet unseres Sonnensystems. Die Entdeckung von PDS 70b hat bereits zu weiteren Detailinformationen über den Baby-Planeten geführt, berichtet die ESO: Analyseergebnisse des Strahlungs-Spektrums legen nahe, dass seine Atmosphäre von Wolken durchzogen ist.

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Ein Planeten-Baby mit staubiger Decke

Auf den Abbildungen wird zudem klar deutlich, wie PDS 70b eine sogenannte Übergangsscheibe um seinen Mutterstern gebildet hat – eine protoplanetare Scheibe mit einer riesigen Lücke in der Mitte. Solche Strukturen sind bereits seit Jahrzehnten bekannt und man nahm an, dass sie durch die Wechselwirkung der Scheibe mit einem Planeten entstehen. Jetzt konnten die Forscher den verantwortlichen Planeten allerdings zum ersten Mal tatsächlich sehen. Die Bestimmung der atmosphärischen und physikalischen Eigenschaften des Planeten ermöglichen es nun, die theoretischen Modelle der Planetenbildung überprüfen, freuen sich die Astronomen.

„Die Ergebnisse haben uns ein neues Fenster zu den komplexen und schlecht verstandenen Anfangsstadien der planetaren Evolution eröffnet“, sagt Co-Autor André Müller. „Wir müssen einen Planeten in der Scheibe eines jungen Sterns beobachten können, um die Prozesse hinter der Planetenbildung wirklich zu verstehen“, so der AAstronom. PDS 70 b wird deshalb nun auch weiterhin im Fokus des scharfen Blicks von SPHERE stehen.

Quelle: ESO

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