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HUBBLE
Planetengroße Objekte in M22
von Stefan Deiters
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28. Juni 2001

Die Überraschung war groß: Durch Microlensing-Ereignisse fanden amerikanische Astronomen nicht nur einen dunklen Zwergstern im Kugelsternhaufen M22, sondern auch sechs weitere Objekte, die nur die 80fache Größe der Erde haben könnten. Um was es sich dabei handelt, ist den Wissenschaftlern noch absolut unklar. Die Objekte könnten aber zehn Prozent der Masse des Haufens ausmachen.

M22
Hubble-Aufnahme des Zentralbereichs des Kugelsternhaufens M22 im Vergleich mit einer Aufnahme von der Erde (Kreis).  Foto: NASA, Kailash Sahu, Stefano Casertano, Mario Livio, Ron Gilliland (STScI), Nino Panagia (ESA/STScI), Michael Albrow and Mike Potter (STScI) (Hubble-Aufnahme); Nigel A.Sharp, REU program / AURA / NOAO / NSF (Boden)
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Mit Hilfe des Microlensing-Effektes ist es Astronomen möglich, sehr lichtschwache Objekte aufzuspüren, in dem sie deren Einfluss auf das Licht eines anderen Sterns studieren: Dabei überwachen die Forscher die Helligkeit von Sternen im Hintergrund und warten darauf, dass ein dunkler, nicht sichtbarer Stern durch die Sichtlinie wandert. Wenn er dies tut wird er durch seine Masse für eine einmalige, kurzzeitige Verstärkung des Lichts des Hintergrundsterns sorgen. Aus dem genauen Verlauf der Helligkeitszunahme können die Wissenschaftler dann auf die Masse des dunklen Sterns schließen. Auf diese Weise versuchen mehrere Teams der dunklen Materie im Halo unserer Galaxis auf die Spur zu kommen, die sie teilweise in Form von MACHOs (also massive astrophysical compact halo objects) vermuten.

Von Februar bis Juni 1999 beobachteten Kailash Sahu vom Space Telecope Science Institute (STScI) in Baltimore und seine Kollegen 83.000 Sterne im Zentrum der Milchstraße. In Wirklichkeit waren die Forscher aber an verborgenen Objekten im Kugelsternhaufen M22 interessiert, der rund 8.500 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt und durch den sie hindurchschauten. Die beobachteten Sterne lagen rund 30.000 Lichtjahre entfernt. Und tatsächlich spürten die Astronomen mit Hilfe des Microlensing-Effektes einen Zwergstern auf, der etwa ein Zehntel der Masse unserer Sonnen haben dürfte. Während dieser durch die Sichtlinie von Hubble  zu den Hintergrundsternen gewandert war, wurde einer dieser Sterne zehnmal heller und das innerhalb eines Zeitraums von 18 Tagen.

Doch Sahu und sein Team entdeckt noch mehr Microlensing-Ereignisse: Sechs Mal verdoppelte sich die Helligkeit verschiedener Hintergrundsterns über einen Zeitraum von nur rund 20 Stunden. Die Objekte, die diesen Effekt verursacht haben, dürften somit nur die etwa 80fache Masse der Erde haben und sind die masseärmsten Objekte, die bislang auf diese Weise entdeckt wurden. Nur um was könnte es sich dabei handeln? In Frage kämen natürlich umhervagabundierende Planeten, die von ihrer Sonnen "getrennt" wurden. Allerdings erscheint dies - angesichts der Tatsache, dass sie bis zu zehn Prozent der Haufenmasse ausmachen könnten - recht unrealistisch zu sein.

Es könnte sich also um Relikte aus der Frühphase des Universums handeln, da Kugelsternhaufen gemeinhin als die ältesten Bestandteile unserer Galaxis gelten. Allerdings warnen die Wissenschaftler, dass noch weitere Beobachtungen nötig sind, um diesen Befund zu untermauern. "Hubble exzellenter Blick hat es uns erlaubt, diese bemerkenswerten neuartigen Beobachtungen zu machen", so Sahu. "Es gibt damit ein ungeheures Potential für die weitere Suche nach dunklen, massearmen Objekten."

Bislang besitzt nur das Hubble-Weltraumteleskop die Fähigkeit durch das dichte Zentrum eines Kugelsternhaufens hindurch Hintergrundsterne zu beobachten und so mit Hilfe des Microlensing-Effektes dunkle Objekte in dem Kugelsternhaufen aufzuspüren. Um die Ergebnisse zu verifizieren planen Sahu und sein Team eine siebentägige Dauerbeobachtung des Haufenzentrums. Wenn ihre ersten Beobachtungen stimmen, sollten sie in dieser Zeit zwischen zehn und 25 kurzeitige Microlensing-Ereignisse zu Gesicht bekommen. 

Links im WWW
STScI, Space Telescope Science Institute
Original Fotos und Pressemitteilung des STScI

die aktuellsten HST Bilder, Übersicht des Space Telescope Science Instituts
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