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Ein ganzes Exoplanetensystem auf einem Bild



Die meisten extrasolaren Planeten kennt man nicht durch direkte Beobachtungen, sondern weiß nur durch indirekte Verfahren von ihrer Existenz. Umso spannender ist es natürlich, extrasolare Planeten tatsächlich einmal sehen zu können. Jetzt ist mithilfe des Large Binocular Telescope sogar der direkte Blick auf das gesamte Exoplanetensystem um den Stern HR8799 gelungen.





Direkte Abbildung der Planeten um den Stern HR8799. [ Direkte Abbildung der Planeten um den Stern HR8799. [ Großansicht

Astronomen kennen mittlerweile fast 2.000 Exoplaneten, also Planeten, die um andere Sterne kreisen als die Sonne. Bis auf eine Handvoll konnten diese Planeten allerdings nur indirekt nachgewiesen werden. Direkte Aufnahmen von Exoplaneten sind eine große Herausforderung, da ein Exoplanet von seinem Stern stark überstrahlt wird. Das Vorhaben ähnelt dem Versuch, das schwache Leuchten eines Glühwürmchens nachzuweisen, das in einigen Kilometern Entfernung direkt neben einem hellen Stadionscheinwerfer sitzt.

Jetzt ist einem Team von Astronomen, zu dem auch sechs Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie gehören, eine neue Aufnahme gleich eines ganzen Exoplanetensystems gelungen. Die Astronomen nutzten dazu das Large Binocular Telescope auf dem Mount Graham in Arizona, und sie beobachteten in einem ganz bestimmten Wellenlängenbereich von Infrarotlicht.

In diesem Bereich sind die betreffenden Planeten - junge und heiße Gasriesen - relativ zum Stern vergleichsweise hell. Die vier Exoplaneten des Systems um den Stern HR8799, rund 130 Lichtjahre von der Erde entfernt, waren 2007 und 2010 durch direkte Aufnahmen entdeckt worden; 2010 war es sogar gelungen, für einen davon ein Spektrum, also einen chemischen Fingerabdruck aufzunehmen (astronews.com berichtete).

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Die neuen Aufnahmen mit dem Large Binocular Telescope liefern die aktuellen Positionen der vier Planeten. Der innerste Planet konnte somit immerhin über einen Zeitraum von vier Jahren verfolgt werden, die drei äußeren Planeten sogar über 15 Jahre hinweg: Sie ließen sich nachträglich in Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops aus dem Jahre 1998 nachweisen.

Die neue Aufnahme, die auch aus Regionen mit einem besonders geringen Abstand zum Stern Bilddaten liefert, bestätigt sogenannte Resonanzen in den Umlaufzeiten der Planeten, also einfache Zahlenverhältnisse zwischen den Umlaufzeiten. Während eines Umlaufs des äußersten Planeten vollenden die Planeten mit kleineren Abständen zum Stern jeweils zwei, vier bzw. acht Umläufe. Einen aufgrund theoretischer Überlegungen vorhergesagten inneren Gasplaneten, welcher den Stern 16 oder 24 mal so häufig umläuft wie der äußerste Planet, konnten die Astronomen dagegen nicht bestätigen.

Das Large Binocular Telescope besteht aus zwei 8,4-Meter-Spiegeln auf einer gemeinsamen Montierung und ist damit das größte Einzelteleskop der Welt. Die deutsche Beteiligung an diesem Teleskop wird vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg koordiniert.

Die Astronomen berichten über ihre Beobachtungen in einem Artikel, der heute in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen ist.