Darauf haben wir alle gewartet: Zum ersten Mal haben Astronomen Bilder von einem Sonnensystem mit mehreren Planeten gemacht, ähnlich wie unseres, das einen anderen Stern umkreist. Dies fällt mit der Ankündigung des ersten sichtbaren Lichtbildes eines extrasolaren Planeten zusammen, das vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurde. Dieses neue Sonnensystem umkreist einen staubigen jungen Stern namens HR8799, der 140 Lichtjahre entfernt und etwa 1,5-mal so groß wie unsere Sonne ist. Drei Planeten, ungefähr das 10-, 10- und 7-fache der Jupitermasse, umkreisen den Stern. Die Größe der Planeten nimmt mit der Entfernung vom Mutterstern ab, ähnlich wie es die Riesenplaneten in unserem System tun. Es gibt vielleicht noch mehr Planeten, aber Wissenschaftler sagen, dass sie sie noch nicht gesehen haben.
"Wir haben acht Jahre lang ohne Glück versucht, Planeten abzubilden, und jetzt haben wir Bilder von drei Planeten gleichzeitig", sagte Bruce Macintosh, Astrophysiker vom Lawrence Livermore National Laboratory.
Mithilfe kontrastreicher Beobachtungen der adaptiven Optik im nahen Infrarot mit den Keck- und Gemini-Teleskopen konnte das Forscherteam drei umlaufende planetare Begleiter von HR8799 erkennen.
Astronomen wissen seit einem Jahrzehnt durch indirekte Techniken, dass die Sonne nicht der einzige Stern mit umlaufenden Planeten war.
"Aber wir haben endlich ein tatsächliches Bild eines gesamten Systems", sagte Macintosh. "Dies ist ein Meilenstein bei der Suche und Charakterisierung von Planetensystemen um Sterne."
Die Planeten sind 24-, 37- und 67-mal so groß wie die Erde-Sonne-Trennung vom Wirtsstern. Der am weitesten entfernte Planet des neuen Systems kreist direkt in einer Scheibe aus staubigen Trümmern, ähnlich der, die von den Kometen des Kuipergürtels unseres Sonnensystems erzeugt wird (direkt hinter der Umlaufbahn von Neptun in 30-facher Entfernung von Erde und Sonne).
"Die Staubscheibe von HR8799 ist eine der massereichsten in der Umlaufbahn um einen Stern innerhalb von 300 Lichtjahren um die Erde", sagte Ben Zuckerman von der UCLA.
Der Wirtsstern ist als heller, blauer Stern vom Typ A bekannt. Diese Arten von Sternen werden bei boden- und weltraumgestützten direkten Bildgebungsuntersuchungen normalerweise ignoriert, da sie einen ungünstigeren Kontrast zwischen einem hellen Stern und einem schwachen Planeten bieten. Aber sie haben einen Vorteil gegenüber unserer Sonne: Früh in ihrem Leben können sie schwere Scheiben aus Planetenmaterial zurückhalten und bilden daher massivere Planeten in größeren Abständen, die leichter zu erkennen sind. In der jüngsten Studie ist der Stern auch jung - weniger als 100 Millionen Jahre alt - was bedeutet, dass seine Planeten immer noch vor Hitze von ihrer Entstehung glühen.
"Wenn wir diese Planeten direkt sehen und ihr Licht vom Stern trennen, können wir sie als Individuen untersuchen und mithilfe von Spektroskopie ihre Eigenschaften wie Temperatur oder Zusammensetzung untersuchen", sagte Macintosh.
In den letzten 10 Jahren wurden verschiedene Planetendetektionstechniken verwendet, um mehr als 200 Exoplaneten zu finden. Diese Methoden haben jedoch alle Einschränkungen. Die meisten schließen die Existenz eines Planeten durch seine
Einfluss auf den Stern, den er umkreist, aber sagen Sie den Wissenschaftlern nichts anderes über den Planeten als seine Masse und Umlaufbahn. Zweitens beschränken sich die Techniken alle auf kleine bis mittelschwere Planeten-Stern-Trennungen, normalerweise weniger als etwa 5 astronomische Einheiten.
Die Planeten selbst erscheinen jeweils sehr interessant.
"Ein detaillierter Vergleich mit theoretischen Modellatmosphären bestätigt, dass alle drei Planeten komplexe Atmosphären mit staubigen Wolken besitzen, die die entweichende Wärme teilweise einfangen und wieder ausstrahlen", sagte Travis Barman, Astronom bei LowellObservatory.
Quelle: Gemini Observatory
