Astronomen haben gerade einen massiven Exoplaneten direkt abgebildet. Aus diesem Grund könnten bald weitere Bilder verfügbar sein

Leben auf anderen Planeten zu finden, mag der heilige Gral der Astronomie sein, aber die Suche nach geeigneten Wirtsplaneten, die das Leben erhalten können, ist eine ressourcenintensive Aufgabe.

Bei der Suche nach Exoplaneten (Planeten außerhalb unseres Sonnensystems) muss man an den größten Teleskopen der Erde um Zeit konkurrieren – doch die Trefferquote dieser Suche kann enttäuschend niedrig sein.

In einer neue Studie kürzlich veröffentlicht in Wissenschafthaben meine Kollegen und ich verschiedene Suchtechniken kombiniert, um einen neuen Riesenplaneten zu entdecken. Es könnte die Art und Weise verändern, wie wir in Zukunft versuchen, uns Planeten vorzustellen.

Das Abbilden von Planeten ist keine Kleinigkeit

Um unsere Neugier auf unseren Platz im Universum zu stillen, haben Astronomen viele Techniken entwickelt, um nach Planeten zu suchen, die andere Sterne umkreisen. Die vielleicht einfachste davon wird direkte Bildgebung genannt. Aber es ist nicht einfach.

Bei der direkten Bildgebung wird eine leistungsstarke Kamera an ein großes Teleskop angeschlossen und versucht, Licht zu erkennen, das von einem Planeten emittiert oder reflektiert wird. Sterne sind hell und Planeten sind schwach, also ist es vergleichbar mit der Suche nach Glühwürmchen, die um einen Scheinwerfer herumtanzen.

Es ist keine Überraschung, dass bisher nur etwa 20 Planeten mit dieser Technik gefunden wurden.

Dennoch ist die direkte Bildgebung von großem Wert. Es trägt dazu bei, die atmosphärischen Eigenschaften eines Planeten, wie Temperatur und Zusammensetzung, auf eine Weise aufzuklären, wie es andere Erkennungstechniken nicht können.

HIP99770b: Ein neuer Gasriese

Unsere direkte Abbildung eines neuen Planeten namens HIP99770b zeigt einen heißen, riesigen und mäßig bewölkten Planeten. Er umkreist seinen Stern in einer Entfernung, die irgendwo zwischen den Umlaufentfernungen von Saturn und Uranus um unsere Sonne liegt.

Mit etwa der 15-fachen Masse des Jupiters ist HIP99770b ein echter Gigant. Allerdings sind es auch mehr als 1,000℃, also keine guten Aussichten auf eine bewohnbare Welt.

Was das HIP99770-System bietet, ist eine Analogie zu unserem eigenen Sonnensystem. Es hat eine kalte „Trümmerscheibe“ aus Eis und Gestein weit entfernt vom Stern, ähnlich einer vergrößerten Version des Kuipergürtels in unserem Sonnensystem.

Der Hauptunterschied besteht darin, dass das HIP99770-System von einem massereichen Planeten dominiert wird und nicht von mehreren kleineren.

Suchen bei eingeschaltetem Licht

Wir kamen zu unseren Erkenntnissen, indem wir zunächst Hinweise auf einen Planeten mit indirekten Nachweismethoden entdeckten. Wir bemerkten, dass der Stern im Weltraum wackelte, was auf die Anwesenheit eines Planeten in der Nähe mit einer großen Anziehungskraft hindeutete.

Dies motivierte unsere direkten Imaging-Bemühungen; Wir suchten nicht mehr im Dunkeln.

Die zusätzlichen Daten stammen von der Europäischen Weltraumorganisation Gaia-Raumschiff, das seit 2014 die Positionen von fast einer Milliarde Sternen gemessen hat. Gaia ist empfindlich genug, um winzige Variationen der Bewegung eines Sterns durch den Weltraum zu erkennen, wie sie beispielsweise durch Planeten verursacht werden.

Wir haben diese Daten auch mit Messungen von Gaias Vorgänger Hipparcos ergänzt. Insgesamt konnten wir mit „astrometrischen“ (Positions-)Daten aus 25 Jahren arbeiten.

Früher Forscher indirekte Methoden verwendet haben um die Bildgebung zu führen, die Begleitsterne, aber keine Planeten entdeckt hat.

Es ist nicht ihre Schuld: Massive Sterne wie HIP99770 – die fast die doppelte Masse unserer Sonne haben – zögern, ihre Geheimnisse preiszugeben. Ansonsten erfolgreiche Suchtechniken können selten die Genauigkeit erreichen, die erforderlich ist, um Planeten um so massereiche Sterne zu entdecken.

Unsere Erkennung, die sowohl direkte Bildgebung als auch Astrometrie verwendet, zeigt eine effizientere Methode zur Suche nach Planeten. Es ist das erste Mal, dass der direkte Nachweis eines Exoplaneten durch anfängliche indirekte Nachweismethoden geführt wird.

Gaia wird voraussichtlich bis mindestens 2025 weiter beobachten, und sein Archiv wird für die kommenden Jahrzehnte nützlich bleiben.

Geheimnisse bleiben

Die Astrometrie von HIP99770 legt nahe, dass es zur Argus-Sternenvereinigung gehört – einer Gruppe von Sternen, die sich gemeinsam durch den Weltraum bewegen. Dies würde darauf hindeuten, dass das System ziemlich jung ist, etwa 40 Millionen Jahre alt. Das wäre ungefähr ein Hundertstel des Alters unseres Sonnensystems.

Unsere Analyse der Pulsationen des Sterns sowie Modelle der Helligkeit des Planeten deuten jedoch auf ein höheres Alter zwischen 120 Millionen und 200 Millionen Jahren hin. Wenn dies der Fall ist, könnte HIP99770 nur ein Eindringling in der Argus-Gruppe sein.

Jetzt, da bekannt ist, dass es einen Planeten beherbergt, werden Astronomen versuchen, die Geheimnisse von HIP99770 und seiner unmittelbaren Umgebung weiter zu lüften.

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bildnachweis: Subaru-Teleskopbild von HIP99770. T. Currie/Subaru-Teleskop, UTSA

• SEO-gestützte Content- und PR-Distribution. Holen Sie sich noch heute Verstärkung.
• Platoblockkette. Web3-Metaverse-Intelligenz. Wissen verstärkt. Hier zugreifen.
• Die Zukunft prägen mit Adryenn Ashley. Hier zugreifen.
• Quelle: https://singularityhub.com/2023/04/17/astronomers-just-directly-imaged-a-massive-exoplanet-heres-why-more-images-could-be-coming-soon/