Milchstraße: Mindestens 100 Milliarden Planeten?

In unserer Milchstraße sollte es 100 Milliarden Planeten geben - mindestens. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie amerikanischer Astronomen, die das Planetensystem Kepler-32 genauer analysiert haben. Nach ihrer Ansicht lassen sich daraus zahlreiche Schlüsse auf die Anzahl der Planeten der Milchstraße und auf ihre Entstehung ziehen. (4. Januar 2013)

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Eine Denkanregung:

Nehmen wir den Mittelpunkt unserer Sonne als Mittelpunkt einer Kugel mit dem Radius 50 Lichtjahre.

Könnten wir mit den uns heute zur Verfügung stehenden technischen Mitteln von irgend einem Punkt dieser Kugeloberfläche entscheiden, ob Pluto ein Planet oder ein Planetoid ist?

Wir könnten Pluto noch nicht einmal sehen - mit egal welcher Methode... Worauf willst du hinaus?

Bynaus schrieb:

Worauf willst du hinaus?

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Ist das nicht eindeutig?

'Wir' maßen uns statistische Aussagen über Bereiche zu, die 'wir' nicht annähernd überschauen können.

Oder weißt Du mehr?

'Wir' maßen uns statistische Aussagen über Bereiche zu, die 'wir' nicht annähernd überschauen können.

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Wie kommst du in diesem speziellen Fall zu diesem Schluss? An welcher Stelle siehst du den Bruch in der Argumentationskette?

EDIT: Hier ist das betreffende preprint: http://arxiv.org/abs/1301.0023

Ach, Jungchen, irgendwann wirst auch Du feststellen, dass es zwischen Faktenwissen und Meinung einen Unterschied gibt.

@Nathan : das war nicht Nett!

Aber Recht gebe ich dir schon. Wir Wissen zu wenig und was mich, auch nach durchlesen des PDF stört, ist die, meiner Meinung nach, falsche Beweiskette.

Sie reden selber davon das Kepler 32 ein besonderes System ist
Gehen davon aus das es etwa ein Planet pro Stern gibt
Nehmen aber ein fünffach System als Beweisführung
Haben im Keplersatelliten ein System mir sehr hohem unerwartetem Rauschpegel
Kepler betrachtet Systeme die Vorzugsweise zwischen 200 und 2000 Lj von uns entfernt sind
...........

Zitat aus dem PDF : It is not clear how feasible this
would be, and requires an investigation beyond the scope
of this work. An additional challenge for in situ formation
of the Kepler-32 planets is to explain the near period
commensurabilities of Kepler-32 e, b and c with in situ
formation that we have shown to be statistically significant
beyond pure chance.......The possibility to constrain the timescale for the
formation of the Kepler-32 planets motivates further investigation
into migration of multi-planet systems.....

UND ganz WICHTIG : Our conclusions about the formation of the Kepler-
32 planets rely on a detailed characterization of a single
system not possible for the full ensemble of Kepler’s M
dwarf planets.

Ich könnte hier weiter machen, aber ich finde auch diese Abschätzung ist wieder nur eine verbesserte Spekulation...... und so sollte man sie auch nehmen.

Nathan5111 schrieb:

Ach, Jungchen, irgendwann wirst auch Du feststellen, dass es zwischen Faktenwissen und Meinung einen Unterschied gibt.

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Wenn einer auf konkrete Fragen nur schwammige und ausweichende Antworten zu bieten hat, und das auch noch in einem herablassenden Ton, dann ist das kein gutes Zeichen... Das kennt man ja leider nur zu gut aus dem GdM-Bereich.

Bei der Frage, ob die Ableitung der hohen Anzahl von Planeten umd Rote Zwerge nun korrekt ist oder nicht, gibt es nichts zu "meinen". Entweder die Beobachtungen und Annahmen, auf denen die Ableitung fusst, sind korrekt, oder sie sind es nicht. Um dein Beispiel mit Pluto wieder aufzugreifen: was gibt es da zu "meinen"? Entweder liegt das im Rahmen unserer Beobachtungsmöglichkeiten, oder nicht.

TomTom333 schrieb:

Gehen davon aus das es etwa ein Planet pro Stern gibt
Nehmen aber ein fünffach System als Beweisführung

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Bitte, TomTom333 - hast du das Paper wirklich gelesen? Wohl kaum. Kepler-32 ist nur ein Beispiel für die Population von Planeten, die man bisher um Kepler-Sterne beobachtet hat. Sie diskutieren diese Population (unter dem Abschnitt: "5.1. The Ensemble of Kepler M Dwarf Planets" sowie in den Abschnitten 5.2 und 5.3) separat, und zeigen, dass sich daraus eine Rate von mindestens 1 Planet pro (Rotem Zwerg-)Stern ableiten lässt. Wie immer ist das nur eine Untergrenze im Rahmen der Beobachtungsfähigkeiten von Kepler. Die Rate lässt sich weiter aufschlüsseln, wonach mindestens jeder zweite (Rote Zwerg-)Stern Planeten hat, wobei mindestens zwei Planeten pro System vorhanden sind. Kepler-32 ist nur das interessanteste aus diesen Systemen. Interessanterweise ist es aber sogar so, dass sich die beobachtete Multiplitätsverteilung (x Ein-Planetensysteme, y-Zwei-Planetensysteme, etc.) gut reproduzieren lässt, wenn man annimmt, alle Systeme seien Klone von Kepler-32. Das wird natürlich nicht exakt der Fall sein, aber es zeigt, dass Systeme wie Kepler-32 typisch sind (bzw., dass die Annahme, dass diese Systeme typisch seien, sehr gut mit den Beobachtungen verträglich sind).

Sie schreiben auch:

The planet occurrence rate for M dwarf planets has
been calculated to be about 0.3 for planets with radii
> 2R⊕ and periods less than 50 days (Mann et al. 2012).
However, only 28 planets of the 100 total in our Kepler M
dwarf ensemble satisfy these criteria. Therefore the total
planet occurrence rate for short period planets around M
dwarfs is much higher than this number

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Der erste Satz bezieht sich auf Häufigkeiten von Planeten um sonnenähnliche Sterne. Doch für M Zwerge gilt dies nicht, es sind mehr Planeten vorhanden: das liegt daran, dass die Häufigkeit von Planeten mit abnehmender Masse zunimmt, und kleinere Planeten bei M Zwergen eher sichtbar sind (weil ihre Grösse relativ zu ihrem Stern deutlich grösser ist als bei einem sonnenähnlichen Stern).

Die Abschätzung, wonach es im Schnitt mindestens 1 Planet pro Rotem Zwergstern gebe, gilt für die innersten 0.5 AU oder so, und es ist eine konservative Abschätzung der Untergrenze. Die tatsächliche Anzahl Planeten pro Stern liegt wohl viel höher, ausserdem gibt es ja, wie wir wissen, auch Planeten jenseits von 0.5 AU: der Schluss, es gäbe mindestens 100 Milliarden Planeten in der Galaxis, ist deshalb in aller Wahrscheinlichkeit korrekt. Die Frage ist nur, wie viele mehr es noch sein könnten...

Bynaus schrieb:

Bitte, TomTom333 - hast du das Paper wirklich gelesen? Wohl kaum......

Die Frage ist nur, wie viele mehr es noch sein könnten...

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Wie kann ich die richtigen Zitate aus dem PDF hier Linken und es nicht lesen? Also wer ist jetzt Herablassend!

Und zu deiner Frage : Wie viele? Spekulation!
Sag ich doch!

@TomTom333: Man kann es auch überfliegen. Der Punkt ist, Kepler-32 ist in keinem Punkt ein "Beweis" für die Zahl von "mindestens ~1 Planet pro Rotem Zwergstern", wie du behauptet hast. Deine Zitate beziehen sich auf ihre Diskussion von Kepler-32, insb. der Frage, ob sich die Planeten an Ort und Stelle gebildet haben oder nicht. Nathan's Kritik zielte aber auf die Planetenzahlen ab, die er ohne jeden Grund als reine Spekulation abschrieb.

Hallo zusammen,

TomTom333 schrieb:

Wie kann ich die richtigen Zitate aus dem PDF hier Linken und es nicht lesen? Also wer ist jetzt Herablassend!

Und zu deiner Frage : Wie viele? Spekulation!
Sag ich doch!

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Ich halte die Frage von TomTom333 durchgehend als fragenswert, die Antworten von Bynaus halte ich (es ist meine Meinung) für kleinkindhaft.

Und wie man aus den Beobachtungen zu einem solchen Schluss kommt ist ganz einfach: Man will Aufmerksamkeit.
Letzteres ist ein wichtiger Bestandteil des Lebens und seit jeher der Wissenschaft - denn damit verdient man Geld.

Nun zu der Aussage als solche:
Mindestens 100 Milliarden Planeten?
Das ist - so will ich meinen (Deutsch ist ja nicht meine Muttersprache) - eine Frage und kein Postulat.

Für mich ist diese Frage schon vor über 50 Jahren beantwortet worden, als ersichtlich wurde, dass Sterne aus Gas-Staubwolken durch Kontraktion entstehen.
Baut man sich eine Konstruktion die das ganze in zwei Dimensionen und - sagen wir mal mit Staub und Sand in einer leicht klebenden Mischung mit Wasser - simuliert, kann man immer erkennen, wie um die zentrale Ansammlung sich Wirbel und Verdickungen entwickeln. Immer!
Einzig blieb die Frage ob Planeten auch in Mehrfachsystemen entstehen konnten.
Letzteres ist nun bewiesenermaßen mit Ja zu beantworten.

Dieser Versuch wurde in den 50er Jahren auf flexibler Grundlage an mehreren Universitäten in Russland, Indien und China durchgeführt - mit jeweils ähnlichem Ergebnis: Vermutlich entstehen bei jeder Sternentstehung auch Planeten.

Einen endgültigen Beweis dafür gibt es bis heute nicht, wohl aber genug Hinweise, dass dem wirklich so ist.
Und heute können wir behaupten, dass es viele auch nach der Sternengeburt noch Planeten haben mit Recht.

Ich bin fest davon Überzeugt (Es ist meine Meinung und mein Glaube) das Sterne ohne Planeten nur die Ausnahme sind.
Ich bin weiterhin davon überzeugt (Es ist meine Meinung und meine Hoffnung) das ein großer Prozentsatz (eventuell zweistellig) der Sterne auch Planeten auf stabilen Bahnen im Bereich (also annähernd) der so genannten habitablen Zonen besitzen.
Ich denke (Denken ist ja nur eine Vermutung aufgrund von [begrenzten] Informationen), dass die derzeitige Diskussion über "wie viele Planeten in der habitablen Zone" sich auf der begrenzten und somit statistisch verzerrenden Sicht der gesicherten Daten abspielt.

Diesem Spiel kann ich nur meine Meinung entgegensetzen, denn mit spielen will ich nicht.


Namaste

Hallo Tom und Nathan,

TomTom333 schrieb:

Und zu deiner Frage : Wie viele? Spekulation!
Sag ich doch!

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In meinen Augen verwechselt ihr hier die Angabe einer Untergrenze, mit einer quantitativen Aussage zur mittleren Anzahl der Planeten pro Stern. Letzteres wurde in der Arbeit nicht gemacht. Es hat somit auch keinen Sinn dieser Arbeit eine solche Aussage zu unterstellen und sich anschließend darüber zu echauffieren.

Die meßtechnische Ermittlung von Unter- respektive Obergrenzen ist ein probates Mittel in allen Naturwissenschaften und hat nichts mit Spekulation zu tun.

Herzliche Grüße

MAC

Hallo Kickaha,

Kickaha schrieb:

Ich halte die Frage von TomTom333 durchgehend als fragenswert,

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Ja

Kickaha schrieb:

die Antworten von Bynaus halte ich (es ist meine Meinung) für kleinkindhaft.

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ich nicht! Siehe auch meinen letzten Beitrag hier!

Kickaha schrieb:

Und wie man aus den Beobachtungen zu einem solchen Schluss kommt ist ganz einfach: Man will Aufmerksamkeit.
Letzteres ist ein wichtiger Bestandteil des Lebens und seit jeher der Wissenschaft - denn damit verdient man Geld.

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Verkürzt Du das Ganze damit nicht vielleicht nur auf den Teil des ganzen Herganges, den Du verstanden hast?

Kickaha schrieb:

Für mich ist diese Frage schon vor über 50 Jahren beantwortet worden, als ersichtlich wurde, dass Sterne aus Gas-Staubwolken durch Kontraktion entstehen.

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Ich gratuliere Dir dazu, daß Du bereits vor 50 Jahren aus den damals sehr zahlreichen, völlig konträren Theorien zur Stern und Planetenbildung ausgerechnet die mit den aus heutiger Sicht zutreffendsten Ergebnissen als richtig erkannt hast. Ich hab' das selbst vor 40 Jahren zwar gehofft, aber keineswegs gewußt.

Kickaha schrieb:

Baut man sich eine Konstruktion die das ganze in zwei Dimensionen und - sagen wir mal mit Staub und Sand in einer leicht klebenden Mischung mit Wasser - simuliert, kann man immer erkennen, wie um die zentrale Ansammlung sich Wirbel und Verdickungen entwickeln. Immer!

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Und? Was beweist das? Staub, Sand und Klebstoff klumpen. Immer? Wirklich immer?

Wenn ich das gemacht habe, mit Kies, Sand, Wasser und Zement, dann gabs ein 'Kochrezept' von meinem Vater und nach der dritten demonstrierenden Wiederholung eine passende Ansage von ihm, wenn es dann immer noch geklumpt hat.

Kickaha schrieb:

Dieser Versuch wurde in den 50er Jahren auf flexibler Grundlage an mehreren Universitäten in Russland, Indien und China durchgeführt - mit jeweils ähnlichem Ergebnis: Vermutlich entstehen bei jeder Sternentstehung auch Planeten.

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In den 50er Jahren gab es keine Möglichkeit sowas wirklich zu simulieren.

Kickaha schrieb:

Einen endgültigen Beweis dafür gibt es bis heute nicht, wohl aber genug Hinweise, dass dem wirklich so ist.
Und heute können wir behaupten, dass es viele auch nach der Sternengeburt noch Planeten haben mit Recht.

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Ja.

Kickaha schrieb:

Ich bin fest davon Überzeugt (Es ist meine Meinung und mein Glaube) das Sterne ohne Planeten nur die Ausnahme sind.

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Diese Überzeugung ersetzt aber, ich denke Du wirst das nicht anders sehen, auf keinen Fall die Forschung auf diesem Gebiet.

Herzliche Grüße

MAC

Mac hat den Artikel offenbar auf Anhieb verstanden. Ist das denn wirklich so schwierig? Es gibt mindestens 100 Milliarden Planeten in der Galaxis: dies wurde abgeleitet aus direkten Beobachtungen. Wo ist das Problem? Natürlich wird es wohl insgesamt viel mehr als nur einen Planeten pro Stern geben: aber niemand - schon gar nicht das Paper, das hier zur Diskussion steht, behauptet etwas anderes.

Diese Untergrenze kann man also mittlerweile als gesichert ansehen. Von null auf über 100 Milliarden - es hat sich eben viel getan in der wissenschaftlichen Suche nach Exoplaneten in den letzten 20 Jahren!

Was könnte denn dafür verantwortlich sein, das ein "gebürtiger" (Einzel ?)Stern keine Planeten hat?

Hallo Ugy,

Ugy schrieb:

Was könnte denn dafür verantwortlich sein, das ein "gebürtiger" (Einzel ?)Stern keine Planeten hat?

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da fällt mir jetzt nichts ein, aber kannst du ausschliessen, daß es so einen Prozess gibt, den wir nicht kennen?

Die Staubscheibe, aus der ein Pop1-Stern entsteht, sollte genug Dreck -äh, Metalle- enthalten, um Planeten zu bilden, aber solange wir es nicht genauer wissen, oder beobachten, sollten wir das bei der Angabe einer Untergrenze nicht einfach voraussetzen.

Das ist ja das schöne an Untergrenzen, daß man sie im Falle neuer Erkenntnisse heraufsetzen kann, inzwischen von 0 auf 100 Mrd.

Wir haben uns ja vorher auch schon gedacht, daß es viele Planeten gibt, aber wir wussten es eben nicht.
Jetzt wissen wir es, und das ist doch ein schöner Fortschritt.

Grüße
SK

100 Milliarden, gut und schön, aber welchen wissenschaftlichen Wert hat diese Zahl?

Mir wäre wichtiger, die Zahl der Sonnen in unserer Milchstraße 'präzise', also mit plus/minus 10 Mrd. zu kennen.

Oder die Zahl der Planeten in den uns 20 benachbarten Sonnensystemen mit plus/minus 5.

Können wir heute bei diesen 20 Sonnen einen 'Mars' oder einen 'Neptun' sicher nachweisen oder ausschließen? (Schade, dass Pluto in die zweite Liga absteigen musste)

Danach lasst uns über '100 Milliarden' theoretisieren.

Moin, Nathan,

Nathan5111 schrieb:

Können wir heute bei diesen 20 Sonnen einen 'Mars' oder einen 'Neptun' sicher nachweisen oder ausschließen?

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Folgendes bisherige Ergebnis der Kepler-Planetensuche dürfte dich extrem interessieren (wobei hier Statistik mal keine Rolle spielt):
http://www.hpcf.upr.edu/~abel/phl/PT_Kepler.jpg

Quasi nichts gegen die 100 Mia postulierten

Was könnte denn dafür verantwortlich sein, das ein "gebürtiger" (Einzel ?)Stern keine Planeten hat?

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Ein naher Vorbeiflug eines anderen Sterns in seinem Geburtshaufen könnte die Scheibe zerstören, oder ein späterer Vorbeiflug könnte das Planetensystem zerstören.
Der Stern könnte so gross sein und einen so starken Sternwind haben, dass er seine Staub- und Gasscheibe wegpustet (ist bei Sternen heller als FGK wohl ziemlich üblich), bevor sich Planeten bilden können.
Der Nebel, aus dem er sich bildet, könnte so wenig Rotation aufweisen, dass fast alles Material in den Stern stürzt, ohne je eine Scheibe zu bilden.

Und so weiter. Natürlich ist es immer einfach, im Nachhinein schlauer zu sein: aber in der Wissenschaft geht es eben darum, nachzuschauen, was wirklich ist. Nach unserer "Intuition" sitzen wir auf einer scheibenförmigen Erde, die von der Sonne umkreist wird.

EDIT:

Können wir heute bei diesen 20 Sonnen einen 'Mars' oder einen 'Neptun' sicher nachweisen oder ausschließen? (Schade, dass Pluto in die zweite Liga absteigen musste)

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Weder unseren Mars noch unseren Neptun könnten wir mit den heutigen Mitteln sicher nachweisen (wobei man unter günstigen Bedingungen auf die Präsenz von Neptun schliessen könnte, wenn man die Infrarotemission des Staubes des Kuipergürtels beobachtet und sieht, dass er eine scharfe innere Begrenzung hat, die auf einen Planeten hindeutet). Das darf man als Anzeichen nehmen, dass die Untergrenze von 100 Mrd aus dem genannten Paper eben wirklich nur eine Untergrenze ist.

Hallo Nathan,

Nathan5111 schrieb:

100 Milliarden, gut und schön, aber welchen wissenschaftlichen Wert hat diese Zahl?

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Wenn Du sagst, wie Du 'wissenschaftlichen Wert' definierst, könnte man dazu vielleicht etwas sagen.

Nathan5111 schrieb:

Mir wäre wichtiger, die Zahl der Sonnen in unserer Milchstraße 'präzise', also mit plus/minus 10 Mrd. zu kennen.

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Mach Dir doch mal die Mühe und analysiere die Verteilung der verschiedenen Sternklassen abhängig vom Abstand zur Sonne, z.B. aus dem Tycho-Katalog. Das wird Dir dann auch gleich die Frage beantworten, warum dieser Wunsch von Dir eine ganz andere Liga von Problem ist.

Nathan5111 schrieb:

Oder die Zahl der Planeten in den uns 20 benachbarten Sonnensystemen mit plus/minus 5
Können wir heute bei diesen 20 Sonnen einen 'Mars' oder einen 'Neptun' sicher nachweisen oder ausschließen? (Schade, dass Pluto in die zweite Liga absteigen musste).

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Hat Bynaus schon beantwortet.

Nathan5111 schrieb:

Danach lasst uns über '100 Milliarden' theoretisieren.

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Ich halte es für keine gute Idee die Nachrichten von Heute nur deshalb zu ignorieren, weil ich auf die Nachrichten von Übermorgen warte.

Herzliche Grüße

MAC