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ALMA
Zwei kleine Planeten um Fomalhaut?
von Stefan Deiters
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12. April 2012

Erst gestern berichtete astronews.com von Herschel-Beobachtungen der Staubscheibe um den nahegelegenen Stern Fomalhaut. Heute wurden nun neue Beobachtungen des Sterns mit dem gerade im Bau befindlichen Teleskoparray ALMA bekannt. Danach könnten um Fomalhaut zwei Planeten kreisen, die deutlich kleiner sind als bislang angenommen.

Fomalhaut

Die neuen ALMA-Beobachtungen eines Teils der Staubscheibe um Fomalhaut (orange). In blau ältere Daten des Weltraumteleskops Hubble. Bild: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / NASA/ESA Hubble Space Telescope [Großansicht]

Auch die Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) konzentrierten sich auf die Staubscheibe um den etwa 25 Lichtjahre von der Erde entfernten jungen Stern Fomalhaut. Die neuen Daten zeigen, dass sowohl der innere Rand der Scheibe als auch ihr äußerer Rand sehr scharf begrenzt sind. Die Astronomen werten dies - nach Vergleich der Beobachtungen mit entsprechenden Computersimulationen - als Hinweis darauf, dass dafür zwei Planeten verantwortlich sein müssen: Einer kreist innerhalb der Scheibe um den Stern und einer außerhalb.

Die Berechnungen der Wissenschaftler deuten zudem darauf hin, dass die Planeten erheblich kleiner sein müssen als bislang vermutet. Sie dürften zwar größer sein als der Mars, aber deutlich kleiner als Saturn. Nach Auswertung einer Hubble-Aufnahme des inneren Planeten aus dem Jahr 2008 hatte man zunächst angenommen, dass dieser größer sein muss als der Ringplanet unseres Sonnensystems.

Überraschend war allerdings, dass der Planet, trotz seiner Größe, bei anschließenden Beobachtungen mit Infrarotteleskopen nicht wieder zu sehen war. Einige Astronomen vermuteten deshalb bereits, dass die Hubble-Bilder vielleicht doch keinen Planeten gezeigt haben. Mit ALMA ließen sich nun aber Staubteilchen in der Scheibe beobachten, die wegen ihrer Größe nicht von der Strahlung des Sterns beeinflusst werden. Dadurch waren auch die scharf begrenzten Kanten der Staubscheibe deutlich zu erkennen, was auf die Existenz von zwei Planeten hindeutet.

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"Wenn wir die ALMA-Beobachtungen des Rings mit Computermodellen kombinieren, können wir für die Masse und die Orbits von Planeten in der Nähe der Scheibe sehr enge Grenzen angeben", erläutert Aaron Boley von der University of Florida, der die Untersuchung leitete. "Die Masse dieser Planeten muss sehr klein sein, ansonsten hätten sie den Ring zerstört." Die geringe Größe der Planeten würde nach Ansicht der Forscher auch erklären, warum sie bei den Infrarot-Beobachtungen nicht zu erkennen waren.

Der Ring hat, so ergab die Auswertung der ALMA-Beobachtungen, eine Breite, die etwa der 16-fachen Entfernung der Erde von der Sonne entspricht, seine Dicke beträgt nur rund ein Siebtel dieses Wertes. "Er ist damit noch schmaler und dünner als man bislang dachte", so Teammitglied Matthew Payne von der University of Florida. Der Ring ist etwa 140-mal weiter von Fomalhaut entfernt als die Erde von der Sonne. "Wegen der geringen Größe der Planeten in der Nähe des Rings und ihrer großen Entfernung vom Zentralstern dürften sie zu den kältesten Planeten gehören, die bislang um einen normalen Stern entdeckt wurden", ergänzt Boley.

Die Beobachtungen wurden im September und Oktober des vergangenen Jahres durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt standen nur etwa ein Viertel der insgesamt 66 vorgesehen Antennen von ALMA für den Wissenschaftsbetrieb zur Verfügung. Das Teleskop soll im kommenden Jahr fertiggestellt sein. Bei den jetzt vorgestellten Ergebnissen über Formalhaut, die in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurden, handelt es sich um die erste wissenschaftliche Fachveröffentlichung, der ersten offenen Beobachtungsperiode mit ALMA.  

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siehe auch
Herschel: Kometenkollisionen um Fomalhaut - 11. April 2012
ALMA: Erste Beobachtungen mit Teleskop-Array - 4. Oktober 2011
Hubble: Planet um Fomalhaut fotografiert - 14. November 2008
Extrasolare Planeten: Neptun-großer Planet um Fomalhaut - 18. Juni 2007
Hubble: Ein Planet um Fomalhaut? - 24. Juni 2005
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
ESO
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