Chiles Very Large Telescope (VLT) fotografiert eine protoplanetare Scheibe
– Nachrichten vom 10. Juli 2018 –
In den letzten Jahrzehnten wurde ein System zur Erstellung eines Planetensystems entwickelt. Es erklärt, dass die Entstehung des Sonnensystems und anderer Systeme, die wir beobachten können, von einem Gravitationskollaps in einer Molekülwolke herrühren, was zu einem Protostern führt. Die umgebende Materie dreht sich und flacht ab, um eine Scheibe um den Stern zu bilden. Wenn diese protoplanetare Scheibe abkühlt, agglomeriert ihre Materie und kollidiert zu Planeten. Deshalb drehen sich in unserem System alle Planeten in die gleiche Richtung und fast auf derselben Ebene. Dieses Modell basiert auf vielen Beobachtungen. Nebel mit Sternen in Formation, bereits gebildete Planetensysteme und sogar protoplanetare Scheiben wurden entdeckt, aber die Bildung von Planeten innerhalb dieser protoplanetaren Scheiben wurde nie bestätigt. Jetzt ist es soweit: Wir haben einen Planeten in seiner protoplanetaren Scheibe beobachtet. Dieses Foto wurde dank des Sphere-Instruments des Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile aufgenommen.
Das fotografierte System ist sehr jung. Es handelt sich um einen Zwergenstern, der fünf bis sechs Millionen Jahre alt ist. Der Planet, der in der Scheibe gebildet wird, ist ein Mastodon von fast zehnmal der Masse von Jupiter. Es umkreist sehr weit von seinem Stern entfernt, ungefähr so weit wie Uranus die Sonne umkreist. Der Planet ist auch sehr heiß mit einer geschätzten Temperatur von 1000 Grad Celsius, was die Detektion durch direkte Bildgebung erleichtert. Es sollte sich in den nächsten paar Millionen Jahren abkühlen.
Das fotografierte System ist jetzt einer der stärksten Beweise, dass das Standardmodell für die Erstellung von Planetensystemen korrekt ist. Indem wir diese Beobachtungen multiplizieren, werden wir auch die Jugend unseres eigenen Sonnensystems besser verstehen können. Diese Beobachtung ist schließlich ein Beweis für den Fortschritt der Detektionstechniken von Exoplaneten durch direkte Bildgebung. Das Sphere-Instrument und sein Koronograph haben bereits mehrfach seine Fähigkeit bewiesen, protoplanetare Scheiben abzubilden. Ein solches Instrument, gekoppelt mit dem europäischen Riesenteleskop, könnte zum Beispiel die ersten Klischees erdähnlicher Exoplaneten bewundern und sogar deren Atmosphäre direkt auf der Suche nach dem mit dem Leben verbundenen Gas untersuchen. Dafür müssen wir Geduld haben, denn das europäische Riesen-Teleskop wird nicht vor der zweiten Hälfte des nächsten Jahrzehnts in Dienst gestellt. In der Zwischenzeit haben wir möglicherweise die Chance, andere junge Planetensysteme in verschiedenen Stadien ihrer Entstehung zu entdecken, um etwas besser zu verstehen, was in der Jugend eines Planeten geschieht.
Die Entdeckung eines heißen Jupiters fordert die theoretischen Modelle der Sternentstehung heraus
– Nachrichten vom 7. November 2017 –
NGTS-1 ist ein roter Zwerg, der 600 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Um diesen Stern herum umkreist ein heißer Jupiter, das heißt ein Planet, der Jupiter gleich oder überlegen ist und dessen Durchschnittstemperatur ziemlich hoch ist. Dieser heiße Jupiter hätte eine Temperatur von 530 Grad Celsius. Die Entdeckung des Riesenplaneten wurde am 31. Oktober angekündigt und es wurde viel darüber gesprochen. Entdecken Sie einen Gasriesen ist nicht außergewöhnlich, weil sie am einfachsten Exoplaneten zu erkennen sind. Aber es ist nicht üblich, einen heißen Jupiter um einen Zwergstern zu finden. Dies wirft sogar einige theoretische Probleme auf.
Um die Entstehung von Planetensystemen zu erklären, verwenden die Astronomen ein Modell, das man die Nebel-Hypothese nennt. Nach diesem Modell werden Sterne durch Gravitationskollaps von Wasserstoffwolken erzeugt. Dies führt zu einer protoplanetaren Scheibe um den Stern herum. Die protoplanetare Scheibe kann dann die Schaffung eines oder mehrerer Planeten erzeugen. Das Problem ist, dass die protoplanetare Scheibe eines roten Zwergs theoretisch nicht massiv genug ist, um die Bildung eines heißen Jupiters zu ermöglichen. Es wird daher notwendig sein, das Modell zu überprüfen, weil wir gerade eines beobachtet haben.
Dies ist nicht das erste Mal, dass ein heißer Jupiter-artiger Planet die Schöpfungsmuster von Planetensystemen herausgefordert hat. 51 Pegasi b, auch Dimidium genannt, ist der erste Exoplanet, der 1995 um einen Stern entdeckt wurde. Er ist ein Gasriese, der sehr nahe an seinem Stern umkreist. Aber die Modelle der Zeit sahen vor, dass gasförmige Riesen nur in den äußeren Teilen ihres Systems existieren konnten, wie in unserem Sonnensystem. Aus diesem Grund mussten wir die Klassifikation des heißen Jupiters für Gasriesen erfinden, die in der Nähe ihres Sterns eine sehr hohe Temperatur haben.
Die Entdeckung, die letzte Woche angekündigt wurde, ist interessant, weil sie die erste ist, die wirklich mit einem neuen Instrument namens NGTS (Next-Generation Transit Survey) beobachtet wurde, bestehend aus zwölf Teleskopen mit 20 cm Spiegeln. Sie arbeiten zusammen, um die Helligkeit von mehreren hunderttausend Sternen kontinuierlich zu überwachen. Sie sollen es ermöglichen, Planeten zu entdecken, deren Größe bis zum Zweifachen des Erddurchmessers reichen kann. Die Entdeckung vieler Planetensysteme wird uns erlauben zu verstehen, was normal und was außergewöhnlich in unserer Galaxie ist.
Bild von David A. Aguilar, CfA (NASA Überblick über 215. jährlichen AAS) [Public Domain], über Wikimedia Commons
Quellen
