Zum ersten Mal konnten Astronomen die Bewegung eines Exoplaneten direkt verfolgen, wenn er sich von einer Seite seines Wirtssterns zur anderen bewegt. Der Planet hat die bislang kleinste Umlaufbahn aller direkt abgebildeten Exoplaneten und liegt fast so nahe an seinem Mutterstern wie Saturn an der Sonne. Der Stern Beta Pictoris ist erst 12 Millionen Jahre alt, und so bestätigt dieser Exoplanet, dass sich innerhalb solcher zirkumstellaren Scheiben sehr schnell - in nur wenigen Millionen Jahren - Gasriesenplaneten bilden können, und Experten sagen, dass diese Entdeckung die Theorie bestätigt, dass diese einzigartig sind Gasförmige Scheibenstrukturen können als eine Art „Fingerabdruck“ verwendet werden, um ihre eingebetteten Planeten zu charakterisieren.
Beta Pictoris ist 75% massereicher als unsere Sonne und befindet sich etwa 60 Lichtjahre entfernt in Richtung der Konstellation von Pictor (dem Maler). Dies ist eines der bekanntesten Beispiele für einen Stern, der von einer staubigen Trümmerscheibe umgeben ist. Frühere Beobachtungen zeigten eine Verwerfung der Scheibe, eine sekundäre geneigte Scheibe und Kometen, die auf den Stern fallen.
"Das waren indirekte, aber verräterische Anzeichen, die stark auf die Anwesenheit eines massiven Planeten hindeuteten, und unsere neuen Beobachtungen beweisen dies jetzt definitiv", sagte Teamleiterin Anne-Marie Lagrange. "Weil der Stern so jung ist, beweisen unsere Ergebnisse, dass sich in Zeiträumen von nur wenigen Millionen Jahren riesige Planeten in Scheiben bilden können."
Es wurde angenommen, dass dieser Exoplanet, Beta Pictoris b genannt, zuerst 2003 entdeckt und 2008 erstmals abgebildet wurde. Der Astronom konnte jedoch nicht definitiv ausschließen, dass der mögliche Planet nicht nur ein Vordergrund- oder Hintergrundobjekt war. Diese neuen Beobachtungen bestätigen, dass es sich bei dem Objekt tatsächlich um einen Gasriesenplaneten handelt, der den Stern umkreist.
Andere neuere Beobachtungen haben gezeigt, dass sich Scheiben um junge Sterne innerhalb weniger Millionen Jahre zerstreuen und dass die Bildung eines riesigen Planeten schneller erfolgen muss als bisher angenommen.
Es wurden nur etwa zehn Exoplaneten abgebildet. Beta Pictoris b hat die kleinste bisher bekannte Umlaufbahn. Es befindet sich in einer Entfernung zwischen dem 8- und 15-fachen der Erde-Sonne-Trennung - oder 8-15 astronomischen Einheiten -, was ungefähr der Entfernung des Saturn von der Sonne entspricht.
"Die kurze Zeit des Planeten wird es uns ermöglichen, die gesamte Umlaufbahn innerhalb von 15 bis 20 Jahren aufzuzeichnen, und weitere Studien zu Beta Pictoris b werden wertvolle Einblicke in die Physik und Chemie der Atmosphäre eines jungen Riesenplaneten liefern", sagte der studentische Forscher Mickael Bonnefoy.
Der Planet hat eine Masse, die etwa neunmal so groß ist wie die des Jupiter, und die richtige Masse und Position, um die beobachtete Verzerrung in den inneren Teilen der Scheibe zu erklären. Diese Entdeckung weist daher eine gewisse Ähnlichkeit mit der Vorhersage der Existenz von Neptun durch die Astronomen Adams und Le Verrier im 19. Jahrhundert auf, die auf Beobachtungen der Umlaufbahn des Uranus basiert.
Das Team verwendete das NAOS-CONICA-Instrument, das an einem der 8,2-Meter-Einheitenteleskope des Very Large Telescope (VLT) von ESO montiert war.
Diese jüngsten Beobachtungen, die im Herbst 2009 gemacht wurden, zeigten das Objekt auf der anderen Seite der Scheibe, von wo aus es 2008 gesehen wurde, und nach einer Zeit des Versteckens entweder hinter oder vor dem Stern (in diesem Fall ist es darin versteckt der Glanz des Sterns). Dies bestätigte, dass die Quelle tatsächlich ein Exoplanet war und ihren Wirtsstern umkreiste. Es lieferte auch Einblicke in die Größe seiner Umlaufbahn um den Stern.
"Zusammen mit den Planeten, die um die jungen, massiven Sterne Fomalhaut und HR8799 gefunden wurden, deutet die Existenz von Beta Pictoris b darauf hin, dass Super-Jupiter häufige Nebenprodukte der Planetenbildung um massereichere Sterne sein könnten", sagte Teammitglied Gael Chauvin.
"Die jüngsten direkten Bilder von Exoplaneten - viele davon vom VLT - veranschaulichen die Vielfalt der Planetensysteme", sagte Lagrange. "Unter diesen ist Beta Pictoris b der vielversprechendste Fall eines Planeten, der sich auf die gleiche Weise wie die Riesenplaneten in unserem Sonnensystem hätte bilden können."
Quelle: ESO
