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BETA PICTORIS
Bewegung eines Exoplaneten beobachtet
von Stefan Deiters
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10. Juni 2010

Erstmals ist es Astronomen gelungen, die Bewegung eines extrasolaren Planeten von der einen Seite seines Zentralsterns auf die andere zu verfolgen. Der Planet umkreist den Stern Beta Pictoris und ist unter allen direkt beobachteten Planeten derjenige mit dem geringsten Abstand zu seiner Sonne. Die Entdeckung erlaubt auch interessante Rückschlüsse auf die Entstehung von Gasplaneten.

Beta Pictoris

Zusammengesetzte Aufnahme aus verschiedenen Beobachtungen der Staubscheibe um Beta Pictoris (Position des Sterns durch Punkt im Zentrum angedeutet) und des Planeten Beta Pictoris b. Links ist der Planet im Jahr 2003 zu sehen, rechts in 2009. Der vermutete Orbit ist angedeutet. Bild: ESO / A.-M. Lagrange [Großansicht]

Beta Pictoris ist nur rund 12 Millionen Jahre alt und damit wesentlich jünger als unsere Sonne. Der rund 60 Lichtjahre entfernte Stern im Sternbild Maler (Pictor) hat zudem eine 75 Prozent größere Masse als unser Zentralgestirn. Beta Pictoris ist für die Astronomen kein Unbekannter: Der Stern ist von einer Staubscheibe umgeben, die in den letzten Jahren immer wieder detailliert untersucht wurde. Dabei entdeckte man, dass die Scheibe leicht gebogen ist, dass es noch eine zweite Scheibe gibt, die zur ersten geneigt ist, sowie Hinweise auf Kometen, die in den Stern stürzen.

"Das alles waren indirekte, aber doch deutliche Indizien dafür, dass es um den Stern auch massereiche Planeten geben muss und unsere neuen Beobachtungen beweisen dies nun auch", freut sich Anne-Marie Lagrange vom Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble, die Leiterin des Teams. "Da der Stern so jung ist, zeigt das auch, dass Riesenplaneten innerhalb von nur wenigen Millionen Jahren in solchen Scheiben entstehen können."

Auch andere Beobachtungen hatten zuletzt darauf hingedeutet, dass die Staubscheiben um junge Sterne sich innerhalb weniger Millionen Jahre auflösen und die Entstehung von Riesenplaneten daher schneller ablaufen muss als bislang gedacht.

Das Team nutzte das Instrument NAOS-CONICA, das an einem der 8,2 Meter Teleskope des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des Paranal montiert ist. Anvisiert wurde die direkte Umgebung von Beta Pictoris. 2003 entdeckte das Team dabei einen kleinen Lichtpunkt innerhalb der Staubscheibe, konnte aber nicht ausschließen, dass es sich dabei um einen Hintergrundstern handelte. Auf neuen Bildern aus dem Jahr 2008 und aus dem Frühjahr 2009 war der Lichtpunkt dann aber verschwunden. Im Herbst 2009 schließlich war er wieder zu sehen - er muss sich also eine Zeit lang vor oder hinter dem Stern aufgehalten haben. So konnten die Astronomen bestätigen, dass es sich tatsächlich um einen umlaufenden Planeten handelt und zudem auch mehr über seine Umlaufbahn erfahren.

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Der Planet um Beta Pictoris, genannt Beta Pictoris b, ist danach nur 8- bis 15-mal weiter von seinem Zentralstern entfernt als die Erde von der Sonne, was in etwa der Entfernung des Saturns in unserem Sonnensystem entspricht. Damit ist er seinem Stern näher als alle anderen, bislang direkt beobachteten extrasolaren Planeten. "Durch seine kurze Bahnperiode können wir innerhalb von nur 15 bis 20 Jahren einen gesamten Umlauf des Sterns verfolgen und durch weitere Beobachtungen mehr über die Physik und Chemie der Atmosphäre eines jungen Gasplaneten lernen", so Mickael Bonnefoy, der auch zum Beobachterteam aus Grenoble gehört.

Der Planet hat ungefähr die neunfache Masse des Jupiter. Seine Masse und Position würden die beobachtete Krümmung im inneren Teil der Staubscheibe erklären. "Zusammen mit den Beobachtungen von Planeten um die massereichen Sterne Fomalhaut und HR8799 deutet die Existenz von Beta Pictoris b darauf hin, dass solche Super-Jupiter häufig bei der Bildung von Planeten um massereiche Sterne entstehen", meint Teammitglied Gael Chauvin aus Grenoble.

Andere bislang direkt beobachtete Planetenkandidaten befinden sich in deutlich größerer Entfernung von ihrem Zentralstern und dürften anders entstanden sein als die Gasriesen unseres Sonnensystems oder Beta Pictoris b. "Die in der jüngsten Zeit direkt beobachteten Planeten zeigen, wie vielfältig Planetensysteme sind", so Lagrange. "Unter allen diesen könnte Beta Pictoris b am ehesten wie die Gasriesen des Sonnensystems entstanden sein."

Die Forscher berichten über ihre Entdeckung in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science Express.

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siehe auch
Beta Pictoris: Erste Planetenbeobachtung schon 1981? - 31. März 2009
Hubble: Die Staubscheiben von Beta Pictoris - 28. Juni 2006
Beta Pictoris: Kohlenstoff im Überfluss - 8. Juni 2006
Extrasolare Planeten: Junge Planeten in staubigen Umlaufbahnen - 22. April 2002
Ferne Welten - die astronews.com-Berichterstattung über die Suche nach fernen Planeten
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