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Masseärmster direkt beobachteter Exoplanet?
von Stefan Deiters
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3. Juni 2013

Neun Jahre nachdem mit dem Very Large Telescope der ESO der erste extrasolare Planet direkt beobachtet wurde, könnte demselben Team nun die direkte Abbildung eines weiteren Exoplaneten gelungen sein. Der Planet um den Stern HD 95086 hat lediglich die vier- bis fünffache Masse des Gasriesen Jupiter und wäre das bislang masseärmste Exemplar, bei dem eine direkte Beobachtung gelungen ist.

HD 95086b

Der vermutete Planet HD 95086b (unten links). Der Zentralstern ist ausgeblendet, seine Position durch ein Symbol markiert. Der eingezeichnete Kreis entspricht der Neptunbahn in unserem Sonnensystem. Bild: ESO/J. Rameau  [Großansicht]

Die Entdeckung eines Exoplaneten, also eines Planeten, der um einen anderen Stern kreist, ist heute nichts Besonderes mehr. Viele Hundert dieser fernen Welten wurden nämlich inzwischen aufgespürt - allerdings in den allermeisten Fällen mit indirekten Verfahren. Entweder registrierten die Astronomen ein verräterisches Wackeln des Zentralsterns und schlossen daraus auf die Existenz eines umlaufenden Planeten oder sie konnten einen regelmäßigen charakteristischen Helligkeitsabfall bei einem Stern beobachten, der nur durch das Vorüberziehen eines Planeten vor dem Stern zu erklären ist.

Ein direktes Bild der fernen Planeten erhält man bei diesen beiden Verfahren allerdings nicht. Direkte Beobachtungen von extrasolaren Planeten sind daher noch immer sehr selten. Das liegt vor allem daran, dass das helle Licht eines Sterns die leuchtschwachen und deutlich kleineren Planeten schlicht überstrahlt. Vor neun Jahren erst gelang einem Astronomenteam mithilfe des Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO erstmals die Abbildung eines Gasriesen um einen Braunen Zwerg (astronews.com berichtete). Dasselbe Team glaubt jetzt erneut einen Planeten direkt beobachtet zu haben - es wäre der bislang masseärmste Planet, bei dem dies gelungen ist.

"Die direkte Abbildung von Planeten ist eine technisch sehr anspruchsvolle Angelegenheit und erfordert die fortschrittlichsten Instrumente - sowohl auf der Erde als auch im Weltall", erläutert Julien Rameau vom Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble in Frankreich, der Erstautor eines Fachartikels über die neue Beobachtung. "Bislang wurden nur wenige Planeten direkt beobachtet, wodurch jeder neue Fund einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zum Verständnis von Riesenplaneten und ihrer Entstehung darstellt."

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Auf dem heute von der ESO präsentierten Bild erscheint der vermutete neuentdeckte Planet als schwacher, aber deutlich zu erkennender Punkt in unmittelbarer Nähe des Sterns HD 95086. Eine spätere Beobachtung zeigte, dass der potentielle Planet und HD 95086 offenbar tatsächlich zusammengehören. Aus der Helligkeit des Planeten schließen die Astronomen, dass der inzwischen HD 95086b genannte Planet eine Masse aufweist, die nur der vier- bis fünffachen Masse des Jupiter entspricht.

Die neuentdeckte Welt umrundet seinen Zentralstern in etwa dem 56-fachen Abstand der Erde von der Sonne. Das entspricht etwa der doppelten Entfernung des Neptun von der Sonne. HD 95086 ist etwas massereicher als unsere Sonne. Mit einem Alter von 10 bis 17 Millionen Jahren ist der Stern noch sehr jung und zudem von einer Scheibe aus Material umgeben. Dadurch wurde er zum idealen Kandidaten für die Fahndung nach jungen massereichen Planeten. Das gesamte System ist etwa 300 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Wegen des geringen Alters des Zentralsterns vermuten die Astronomen, dass der neue Planet innerhalb der Scheibe aus Gas und Staub um HD 95086 entstanden ist. "Seine derzeitige Position wirft einige Fragen über den Entstehungsprozess auf", so Teammitglied Anne-Marie Lagrange aus Grenoble. "Er ist entweder entstanden, indem sich zunächst ein fester Gesteinskern gebildet hat, der dann allmählich Gas aus der Umgebung anzog, bis er schließlich in eine dicke Atmosphäre gehüllt war oder aber der Planet bildete sich aus einer klumpigen Ansammlung von Gas innerhalb der Scheibe durch eine Instabilität. Durch Wechselwirkungen zwischen dem Planeten und der Scheibe oder mit anderen Planeten könnte er sich zudem von seinem Entstehungsort entfernt haben."

"Aus den Helligkeiten von Stern und Planet ergibt sich, dass HD 95086b eine Temperatur von etwa 700 Grad Celsius hat", ergänzt Kollege Gaël Chauvin. "Das ist kalt genug, damit Wasserdampf und eventuell auch Methan in der Atmosphäre existieren kann." Entsprechende Beobachtungen sollten sich beispielsweise mithilfe eines neuen Instrumentes machen lassen, das Ende dieses Jahres am Very Large Telescope montiert wird. Damit könnte man eventuell auch weitere Planeten in dem System aufspüren, die in geringerem Abstand um den Stern kreisen.

Die aktuellen Beobachtungen wurden mit dem Instrument NACO am Very Large Telescope im Infraroten gemacht. Über ihre Entdeckung berichten die Astronomen in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters

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Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Preprint des Fachartikels (pdf-Download von eso.org)
ESO
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