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GEMINI PLANET IMAGER
Gasriesen um helle Sterne im Visier
von Stefan Deiters
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14. Januar 2014

Nach fast zehnjähriger Entwicklungszeit haben Astronomen die ersten Bilder mit dem Gemini Planet Imager gemacht und in der vergangenen Woche vorgestellt. Mit dem komplexen Instrument am Teleskop Gemini South in Chile sollen jupiterähnliche Planeten, die in großem Abstand um ihre Sonne kreisen, direkt abgebildet und ihre Atmosphären detailliert untersucht werden.

Beta Pictoris b

Blick mit dem Gemini Planet Imager auf den Planeten Beta Pictoris b. Bild: Gemini Observatory / Christian Marois, NRC Canada

Die ersten Bilder des Gemini Planet Imager (GPI), die man im Rahmen des sogenannten "First Light" des Instruments im November des vergangenen Jahres gewonnen hatte, wurden in der letzten Woche auf einer Tagung der American Astronomical Society in Washington vorgestellt. GPI ist am Teleskop Gemini South montiert, einem acht Meter durchmessenden Teleskop in Chile. Mit dem Instrument sollen Planeten im Orbit um andere Sonnen abgebildet und auch Staubscheiben um junge Sterne untersucht werden, in denen sich gerade Planeten bilden könnten.

"Schon diese ersten First-Light-Bilder sind fast um einen Faktor 10 besser als die Aufnahmen mit Instrumenten der vorherigen Generation", freut sich Bruce Macintosh vom Lawrence Livermore National Laboratory, der Leiter des Teams, das das Instrument gebaut hat. "In einer Minute können wir Planeten erkennen, für die wir sonst eine Stunde gebraucht haben, um sie zu entdecken."

GPI arbeitet im infraroten Wellenlängenbereich und soll insbesondere jupiterähnliche Planeten direkt abbilden, die ihre Sonne in relativ großem Abstand umkreisen. "Die meisten Planeten kennen wir bislang nur aus indirekten Verfahren, wir wissen also nur, dass dort ein Planet ist", so Macintosh. "Mit GPI können wir Planeten um Sterne direkt sehen - damit können wir das System genauer untersuchen und auch die Zusammensetzung der Planetenatmosphären und ihre Eigenschaften analysieren."

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Für die ersten GPI-Beobachtungen hatten sich die Astronomen auf bereits bekannte Sterne mit Planeten konzentriert, wie etwa Beta Pictoris. Hier konnte GPI das erste Spektrum des Planeten Beta Pictoris b aufnehmen. Außerdem untersuchten die Wissenschaftler den Staubring um den jungen Stern HR4796A.

Die Bilder mögen für Laien nicht spektakulär erscheinen, doch bieten direkte Beobachtungen eines extrasolaren Planeten den Forschern einen entscheidenden Vorteil: Nur hier können sie relativ einfach das Licht der fernen Welt spektral untersuchen und daraus Rückschlüsse auf deren Aussehen ziehen. Bei den meisten anderen bekannten Planeten, die man nur indirekt nachgewiesen hat, ist dies nicht möglich.

"Extrasolare Planeten sind außerordentlich leuchtschwach und neben einem hellen Stern nur sehr schwer zu sehen", verdeutlicht Professor James R. Graham von der University of California und Chefwissenschaftler des Instruments die Herausforderungen, die das Entwicklerteam beim Bau des GPI lösen musste. Mit dem neuen Instrument sind Planeten zu sehen, die eine Million Mal lichtschwächer sind als ihre Sonne.

Noch in diesem Jahr will das GPI-Team mit einer umfassenden Untersuchung von etwa 600 jungen Sternen beginnen, um eventuell vorhandene jupiterähnliche Planeten zu studieren, die die fernen Sonnen umkreisen. Obwohl das Gemini-Teleskop über eine adaptive Optik verfügt, die die Unruhe in der Erdatmosphäre kompensiert, lassen sich mit GPI lediglich Planeten von der Größe Jupiters beobachten.

Um auch erdähnliche Welten untersuchen zu können, müsste man ein Instrument wie GPI an ein Weltraumteleskop montieren. "Irgendwann wird es ein Instrument geben, das GPI sehr ähnlich ist und das sich an Bord eines Weltraumteleskops befindet", hofft Macintosh. "Und die Bilder und Spektren, die dieses Instrument dann liefert, werden dann einen kleinen blauen Punkt zeigen - eine zweite Erde."

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siehe auch
Beta Pictoris: Bewegung eines Exoplaneten beobachtet - 10. Juni 2010
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Gemini Observatory
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