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Neptun-großer Planet um Fomalhaut
von Stefan Deiters
astronews.com
18. Juni 2007
Um den Stern Fomalhaut dürfte ein Neptun-großer Planet
kreisen. Eine Astronomin der Universität im amerikanischen Rochester folgerte
dies aus dem verräterisch verschobenen Staubring, der die ferne Sonne umgibt.
Die Existenz eines Planeten um Fomalhaut war schon früher vermutet worden. Dank
neuer Berechnungen kann jetzt aber auch etwas über Masse und Orbit des Planeten
gesagt werden.
Hubble-Bild des Staubrings um Fomalhaut.
Bild: NASA, ESA, P. Kalas und J. Graham (University of California, Berkeley) und M. Clampin (NASA Goddard Space Flight Center)
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Sterne sind zu Beginn ihrer Existenz von einer Staubwolke umgeben.
Diese wird mit der Zeit zu einem Ring, der dann irgendwann schließlich auch
verschwindet. Staubringe um junge Sonnen sind also im Grunde genommen
nichts Besonders. Nur der Staubring um den Stern Fomalhaut passte irgendwie
nicht ins Bild und hat Astronomen schon seit Jahren Rätsel aufgegeben: Der
Staubring um die Sonne war nämlich verschoben und glich mehr einer
Ellipse als einem Kreis (astronews.com berichtete). Der Stern selbst lag - in Bezug auf den Ring - mehr als
zwei Milliarden Kilometer von dem Punkt entfernt, wo er eigentlich hätte liegen
sollen.
"Wir wollten herausfinden, warum dieser Ring so verschoben war", erzählt
Alice C. Quillen, Astronomie-Professorin in Rochester und Autorin eines
Artikels, der in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Monthly Notices
of the Royal Astronomical Society erschienen ist. "Man hatte lange vermutet, dass
ein Planet die Ursache dafür ist, aber niemand hatte eine Idee, wo genau der
sein sollte oder wie groß er ist. Jetzt wissen wir das sehr gut."
Inzwischen kennt man rund 250 Planeten um andere Sonnen und die meisten
wurden durch den Einfluss entdeckt, den sie bei einem Umlauf auf ihren
Zentralstern ausüben. Quillen interessiert sich im Gegensatz dazu schon seit Jahren für
die Wechselwirkung eines Planeten mit der Staubscheibe um einen Stern und ist
inzwischen eine Expertin dafür, aus Strukturen eines
Staubrings etwas über Position und Größe eines Planeten vorherzusagen.
Mit neuen Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble hat sich Quillen
nun auch an die Lösung des Rätsel um Fomalhaut gemacht. Die Hubble-Bilder zeigen
den 25 Lichtjahre entfernten Stern mit bislang nicht gesehenen Details. Mit
Hilfe einer Blende wurde das Licht Fomalhauts ausgeblendet, so dass die
Strukturen des Staubrings noch besser zur Geltung kommen.
Eine Auswertung der Hubble-Aufnahmen bestätigte zunächst, dass der Staubring
um Fomalhaut tatsächlich verschoben war- Der Ring selbst zeigte zudem eine
überraschend scharfe Kante - genau danach hatte Quillen gesucht. Seit sie 2002
ihren ersten extrasolaren Planeten auf diese Weise entdeckt hat, hat die
Forscherin ihr Modell immer weiter verfeinert. Eine solches abruptes Ende an
der Innenkante des Staubrings lässt sich danach nur mit einem relativ kleinen,
etwa Neptun-großen Planeten erklären, der mit seiner Anziehungskraft den Staub
in seinem Orbit entfernt hat.
Der Staubring ist nicht kreisförmig, weil auch der Orbit des Planeten nicht
kreisförmig ist. Und das ist das nächste Geheimnis von Fomalhaut, mit dem sich
die Forscherin nun beschäftigen muss. Eigentlich sollten nämlich - zumindest zu Beginn
- die Planeten in einer recht kreisförmigen Bahn um ihre Sonne laufen.
"Irgendwas hat diesen Planeten auf eine schiefe Bahn gebracht und was das ist,
wollen wir nun herausfinden", so Quillen. "Vielleicht gab es hier Kollisionen
von Planeten, durch die deren Bahnen so verändert wurden. Wir arbeiten gerade
daran, zu berechnen, wie viele und was für Planeten man benötigen würde, um den
Orbit zu erklären und auch um zu verstehen, warum es innerhalb des Rings keinen
weiteren Staub mehr gibt."
Quillens Planet muss vorerst reine Theorie bleiben, weil heutige Teleskope
den potentiellen Planeten um Fomalhaut nicht direkt beobachten können. Das
könnte sich aber mit einer neuen Generation von Teleskopen ändern.
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