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ALMA
Drei Planeten um HD 163296
von Stefan Deiters
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14. Juni 2018

Mithilfe des Radioteleskopverbunds ALMA könnten erstmals Planeten entdeckt worden sein: Um den jungen Stern HD 163296 glauben Astronomen insgesamt drei Planeten aufgespürt zu haben. Sie werteten dazu die Störungen im Gas der Scheibe um die junge Sonne aus. Die Wissenschaftler hoffen, mit dieser neuartigen Methode künftig noch zahlreiche weitere Planeten entdecken zu können.

HD 163296

ALMA-Beobachtungen des Sterns HD 163296 in einem bestimmten Wellenbereich, in dem eine eigentümliche Verteilung des Gases sichtbar wird. Die daraus errechnete Position eines Planeten ist mit einem Punkt markiert. Bild: ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); Pinte et al. [Großansicht]

Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ist ein Verbund aus zahlreichen Radioschüsseln in der chilenische Atacamawüste, mit dem schon vielfach Staubscheiben um junge Sterne beobachtet wurden. In diesen protoplanetaren Scheiben können aus dem Material, das von der Geburt des Sterns übriggeblieben ist, neue Planeten entstehen. Nun wurden mit ALMA erstmals eindeutige Hinweise auf gerade entstandene Planeten in so einer protoplanetaren Scheibe nachgewiesen. Es dürfte damit die erste Planetenentdeckung durch ALMA sein.

Gleich zwei Astronomenteams beschäftigten sich unabhängig voneinander mit verräterischen Mustern im Gas um den jungen Stern und schlossen daraus auf die Existenz von Planeten. "Die Messung des Gasflusses innerhalb einer protoplanetaren Scheibe gibt uns viel mehr Sicherheit, dass Planeten um einen jungen Stern herum vorhanden sind", erklärt Christophe Pinte von der Monash University in Australien und dem Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble in Frankreich. "Diese Technik bietet eine vielversprechende neue Richtung, um zu verstehen, wie Planetensysteme entstehen."

Die beiden Teams werteten die Daten aus, die ALMA bei Beobachtungen des jungen Sterns HD 163296 gewonnen hatte, der sich ungefähr 330 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze befindet. Der Stern hat etwa eine doppelt so große Masse wie unsere Sonne und ist gerade einmal vier Millionen Jahre alt - unsere Sonne hat ein Alter von mehr als vier Milliarden Jahren.

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 "Wir haben die lokale, kleinskalige Bewegung des Gases in der protoplanetaren Scheibe des Sterns betrachtet", erläutert Richard Teague von der University of Michigan. "Dieser völlig neue Ansatz könnte einige der jüngsten Planeten in unserer Galaxie sichtbar machen, alles dank der hochauflösenden Bilder von ALMA".

Die Forscher konzentrierten sich bei ihren Untersuchungen nicht etwa auf den in den Daten deutlich sichtbaren Staub, sondern betrachteten die Bewegung von Kohlenmonoxidgas in der Scheibe um die junge Sonne. Die eine Astronomengruppe fand so zwei Planeten in zwölf und 21 Milliarden Kilometern Entfernung vom Stern, die andere einen dritten Planeten in 39 Milliarden Kilometern Entfernung.

Die von den Astronomen für die Analyse verwendeten Methoden ähnelten sich zwar, wiesen aber auch Unterschiede auf, so dass mit dem einen Verfahren eher Planeten in der Nähe des Sterns und mit dem anderen eher Planeten in entfernteren Regionen nachgewiesen werden konnten. In beiden Fällen identifizierten die Forscher Bereiche, in denen die Strömung des Gases nicht zu seiner Umgebung passt. Durch eine sorgfältige Analyse dieser Bewegung, konnten sie auf den Einfluss eines planetaren Körpern von etwa Jupitermasse schließen.

"Wir bringen ALMA jetzt in den Bereich der Planetenerkennung", meint Ted Bergin von der University of Michigan. Beide Teams planen, ihre Methoden weiter zu verfeinern und auf andere Scheiben anzuwenden, um besser zu verstehen, wie Atmosphären entstehen und welche Elemente und Moleküle einem Planeten bei seiner Geburt zugeführt werden.

Über ihre Entdeckungen berichten die Astronomen in zwei Fachartikeln, die in den Astrophysical Journal Letters erscheinen.

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siehe auch
Staubscheiben: Muster können auch ohne Planeten entstehen - 15. Januar 2018
VLT & Hubble: Bewegte Strukturen in einer Staubscheibe - 8. Oktober 2015
Staubscheiben: Verräterische Muster auch ohne Planeten - 29. Juli 2013
ALMA: Zwei kleine Planeten um Fomalhaut? - 12. April 2012
Hubble: Planet um Fomalhaut fotografiert - 14. November 2008
Extrasolare Planeten: Verräterische Muster im Staubring - 14. Oktober 2008
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Pinte et al.)
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Teague et al.)
ESO
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