Das Hubble-Weltraumteleskop richtete seinen Blick kürzlich auf eine relativ nahegelegene Jupiter-große Welt. Die beste Gelegenheit wird sich 2007 bieten, wenn sich der Planet seinem Mutterstern am nächsten nähert und das reflektierte Licht ihn mit unseren besten Instrumenten beobachtbar machen sollte.
Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA hat in Zusammenarbeit mit bodengestützten Observatorien endgültige Beweise für die Existenz des unserem Sonnensystem am nächsten gelegenen extrasolaren Planeten geliefert.
Die Jupiter-große Welt umkreist den sonnenähnlichen Stern Epsilon Eridani, der nur 10,5 Lichtjahre entfernt ist (ungefähr 63 Billionen Meilen). Der Planet ist so nah, dass er Ende 2007 von Hubble und großen bodengestützten Teleskopen beobachtet werden kann, wenn sich der Planet während seiner 6,9-jährigen Umlaufbahn Epsilon Eridani am nächsten nähert.
Die Hubble-Beobachtungen wurden von einem Team unter der Leitung von G. Fritz Benedict und Barbara E. McArthur von der University of Texas in Austin durchgeführt. Die Beobachtungen zeigen die wahre Masse des Planeten, die das Team als 1,5-fache Jupitermasse berechnet hat.
Hubble fand auch heraus, dass die Umlaufbahn des Planeten um 30 Grad zu unserer Sichtlinie geneigt ist, was der gleichen Neigung entspricht wie eine Staub- und Gasscheibe, die auch Epsilon Eridani umgibt. Dies ist ein besonders aufregendes Ergebnis, da, obwohl seit langem gefolgert wird, dass sich Planeten aus solchen Scheiben bilden, dies das erste Mal ist, dass die beiden Objekte um denselben Stern herum beobachtet wurden.
Das Forscherteam betonte, dass die Ausrichtung der Umlaufbahn des Planeten mit der Staubscheibe überzeugende direkte Beweise dafür liefert, dass sich Planeten aus Gasscheiben und Staubresten um Sterne bilden.
Die Planeten in unserem Sonnensystem haben eine gemeinsame Ausrichtung, ein Beweis dafür, dass sie gleichzeitig auf der Sonnenscheibe erzeugt wurden. Aber die Sonne ist ein Stern mittleren Alters - 4,5 Milliarden Jahre alt - und seine Trümmerscheibe hat sich vor langer Zeit aufgelöst. Epsilon Eridani behält jedoch immer noch seine Scheibe, weil sie jung und nur 800 Millionen Jahre alt ist.
McArthur entdeckte den Planeten ursprünglich im Jahr 2000 durch Messungen, die als rhythmisches Hin- und Herwackeln in Epsilon Eridani interpretiert wurden, das durch das Gravitationsschleppen eines unsichtbaren Planeten verursacht wurde. Einige Astronomen fragten sich jedoch, ob die turbulente Bewegung der Atmosphäre des jungen Sterns tatsächlich die Auswirkungen des Sterns nachahmt, der durch die Anziehungskraft eines Planeten angestupst wird.
Die Hubble-Beobachtungen regeln jede Unsicherheit. Das Benedict-McArthur-Team berechnete die Masse und die Umlaufbahn des Planeten, indem es äußerst genaue Messungen subtiler Änderungen der Position des Sterns am Himmel durchführte, eine Technik, die als Astrometrie bezeichnet wird. Die geringfügigen Abweichungen werden unverkennbar durch das Gravitationsschleppen des unsichtbaren Begleitobjekts verursacht. Benedikts Team untersuchte über tausend astrometrische Beobachtungen von Hubble, die über drei Jahre gesammelt wurden.
"Sie können das vom Planeten verursachte Wackeln nicht mit bloßem Auge sehen", sagte Benedict. „Die feinen Führungssensoren von Hubble sind jedoch so präzise, dass sie das Wackeln messen können. Wir haben im Grunde drei Jahre lang einen fast siebenjährigen Tanz des Sterns und seines unsichtbaren Partners, des Planeten, um ihre Umlaufbahnen gesehen. Die Feinführungssensoren haben eine winzige Änderung der Position des Sterns gemessen, die der Breite eines Viertels in einer Entfernung von 750 Meilen entspricht. "
Die Astronomen kombinierten diese Daten mit anderen astrometrischen Beobachtungen, die am Allegheny Observatory der Universität von Pittsburgh gemacht wurden. Diese Messungen wurden dann zu Hunderten von bodengestützten Radialgeschwindigkeitsmessungen hinzugefügt, die in den letzten 25 Jahren am McDonald Observatory der University of Texas, am Lick Observatory der University of California Observatories, am Canada-France-Hawaii Telescope in Hawaii und durchgeführt wurden das Europäische Südobservatorium in Chile. Diese Kombination ermöglichte es ihnen, die Masse des Planeten genau zu bestimmen, indem sie die Neigung seiner Umlaufbahn ableiteten.
Obwohl Hubble und andere Teleskope den Gasriesenplaneten derzeit nicht abbilden können, können sie möglicherweise 2007 Bilder davon aufnehmen, wenn seine Umlaufbahn Epsilon Eridani am nächsten liegt. Der Planet kann im reflektierten Sternenlicht hell genug sein, um von Hubble, anderen weltraumgestützten Kameras und großen bodengestützten Teleskopen abgebildet zu werden.
Die Ergebnisse werden in der Novemberausgabe des Astronomical Journal veröffentlicht.
Originalquelle: Hubble-Pressemitteilung
