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EXTRASOLARE PLANETEN
Geburt eines Riesenplaneten beobachtet?
von Stefan Deiters
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28. Februar 2013

Astronomen könnten mit dem Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO einen sich gerade bildenden Gasplaneten in der Staubscheibe um eine junge Sonne direkt beobachtet haben. Bestätigt sich der Fund, würden sich anhand des Objekts aktuelle Theorien über die Entstehung von Planeten überprüfen lassen.

Protoplanet

So könnte der gerade entstehende Planet um HD 100546 aussehen.  Bild: ESO/L. Calçada

HD 100546


Beobachtungen im nahen Infrarot zeigen ein helles Objekt in der Staubscheibe um HD 100546. Der Stern wurde durch eine Blende (unten) verdeckt und sein Licht herausgefiltert.  Bild: ESO

Einem internationalen Astronomenteam um Sascha Quanz vom Institut für Astronomie der ETH Zürich in der Schweiz könnte eine bislang einmalige Entdeckung gelungen sein. In der Staubscheibe um den jungen Stern HD 100546 in einer Entfernung von 335 Lichtjahren spürten die Wissenschaftler ein Objekt auf, bei dem es sich vermutlich um einen gerade entstehenden Planeten handelt. Später dürfte aus diesem Protoplaneten einmal ein Gasriese wie der Jupiter werden.

"Bislang war die Entstehung von Planeten in der Regel etwas für Computersimulationen", so Quanz. "Wenn es sich bei unserer Entdeckung tatsächlich um einen Planeten handelt, der gerade entsteht, könnten Wissenschaftler erstmals den Prozess der Planetenentstehung direkt untersuchen und auch die Wechselwirkungen eines entstehenden Planeten mit dem Material in seiner Umgebung."

HD 100546 ist ein relativ gründlich untersuchter Stern im Sternbild Fliege. Die nur wenige Millionen Jahre alte Sonne ist, wie viele junge Sterne, von einer Staubscheibe umgeben. In dieser können sich - so die aktuellen Vorstellungen der Astronomen - Planeten bilden. Die Scheibe von HD 100546 ist mit einem Durchmesser von etwa 700 Astronomischen Einheiten außergewöhnlich groß und deshalb sehr gut mit Teleskopen zu beobachten. Eine Astronomische Einheit entspricht der mittleren Entfernung der Erde von Sonne, also rund 150 Millionen Kilometern.

In einer Entfernung von etwa sechs Astronomischen Einheiten um HD 100546 haben Astronomen bereits vor rund zehn Jahren einen Planeten entdeckt, der sich durch eine Lücke in der Staubscheibe verraten hat (astronews.com berichtete). Jetzt hat das Team um Quanz die Staubscheibe um HD 100546 mit dem Very Large Telescope erneut unter die Lupe genommen und ist, dank eines speziellen Beobachtungs- und Datenanalyseverfahrens, auf eine Punktquelle in einem Abstand von etwa 70 Astronomischen Einheiten gestoßen. Könnte es sich um einen weiteren Planeten handeln?

Als die Forscher die Masse dieser Quelle mithilfe von Modellen berechneten, stießen sie allerdings auf ein Problem: "Die berechnete Masse des Planeten würde ungefähr 20-mal der Masse des Jupiters entsprechen", so Quanz. Ein so massereicher Planet hätte in der Scheibe um HD 100546 für deutlich sichtbare Lücken sorgen müssen, die man allerdings nicht entdeckt hat.

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Nach Ansicht der Astronomen gibt es für das Objekt zwei mögliche Erklärungen: Es könnte sich um einen sehr jungen Planeten handeln, der noch immer Material aufnimmt und auf diese Weise weiter wächst. Dadurch wäre er heller und heißer und würde nur wie ein massereicher Planet strahlen ohne aber tatsächlich schon einer zu sein. Die Forscher glauben, dass sie es hier mit einem Protoplaneten zu tun haben könnten, der gerade einmal wenige 100.000 Jahre alt ist.

"Es gibt Modelle, die vorhersagen, wie sich die Helligkeit eines Protoplaneten entwickelt. Unsere Beobachtungen stimmen sehr gut mit diesen Modellen überein, was ein wichtiges Indiz für die Richtigkeit dieser These ist", so Quanz. Die Entdeckung eines solchen Protoplaneten wäre, so die Wissenschaftler, eine Sensation. Zum ersten Mal könnte man nämlich dann die Entstehung eines Planeten beobachten und die schon seit längerer Zeit existierenden Theorien und Modelle endlich an einem konkreten Objekt überprüfen.

Es gibt allerdings noch ein alternatives Erklärungsmodell für die Beobachtung, das von dem Team um Quanz jedoch als weniger wahrscheinlich eingestuft wird: Es könnte sich bei dem Objekt um einen Planeten handeln, der aus dem Inneren der Scheibe stammt und von dort, etwa durch Wechselwirkung mit dem in dieser Region vermuteten Planeten, herausgeschleudert wurde. "Wir hätten einen Planeten in dem Moment entdeckt, in dem er vom Stern wegdriftet. Das wäre ein sehr großer Zufall", gibt Teammitglied Michael Meyer zu bedenken, der Professor am Institut für Astronomie der ETH Zürich ist.

Glücklicherweise sollte sich auf recht einfache Weise feststellen lassen, welches Erklärungsmodell stimmt. Man benötigt nur weitere Beobachtungen. Bewegt sich das Objekt im Laufe des nächsten Jahrzehnts radial vom Stern weg, dürfte es sich um einen hinausgeschleuderten Planeten handeln. Folgt das Objekt hingegen einer Umlaufbahn um den Stern, sollte es sich tatsächlich um einen Protoplaneten handeln. In einem Jahr würde sich ungefähr ein Grad Abweichung vom heutigen Standort ergeben. "Wenn wir das Objekt regelmäßig beobachten, werden wir schon bald nachweisen können, welche These richtig ist", gibt sich Quanz zuversichtlich.

Die Astronomen wollen schon im April die Staubscheibe um HD 100546 erneut anvisieren. Über ihre aktuellen Resultate berichten sie heute in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters.

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siehe auch
Extrasolare Planeten: Sternenbaby mit Planet - 14. November 2003
Planetenentstehung: Staubscheibe um sehr jungen Stern entdeckt - 26. Januar 2001
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Preprint des Fachartikels (pdf-Download von eso.org)
ESO
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