Exoplaneten

Auf der Suche nach einer "zweiten Erde"

Die Meldung, dass ein Planet bei einem fremden Stern entdeckt wurde, war bei der Premiere vor über zenn Jahren eine Sensation. Heute ist Routine daraus geworden: Über 300 aufgespürte Exoplaneten stehen bereits auf der Liste der Astronomen, und ständig kommen neue hinzu. Bilder von ihnen waren hingegen bislang Mangelware. Das ist nun vorbei: In einer Art Doppelschlag veröffentlichten Forscher zweier Teams jetzt Fotos von fernen Planetensystemen, darunter auch die erste, die im sichtbaren Spektralbereich aufgenommen wurde.
Links der Stern HR 8799, auf dem rechten Teil des Bildes erkennt man in der dazugehörigen Infrarotaufnahme seine drei planetaren Begleiter.

Links der Stern HR 8799, auf dem rechten Teil des Bildes erkennt man in der dazugehörigen Infrarotaufnahme seine drei planetaren Begleiter.

Drei Planeten strahlen im Infrarot

Zweifelsfrei echte Planeten um echte Sterne

Es handelt sich streng genommen nicht um die ersten Bilder von fremden Planeten. Doch die bis jetzt fotografierten Objekte umkreisen entweder keine echten Sterne, sondern erheblich lichtschwächere Braune Zwerge. Oder sie stellten sich selbst als Exemplare dieser Zwischenwesen heraus – zu groß, um noch als Planet durchgehen zu können aber zu klein, um selbst als Stern zu leuchten. Wieder andere haben keinen festen Orbit um den Stern, sondern ziehen völlig eigenständig ihre Bahnen durch das All.

Die nun vorgestellten Bilder sind dagegen die ersten, die zweifellsfrei echte Planeten bei echten Sternen zeigen – und mithin Sonnensysteme wie das unsrige darstellen. Den Astronomen um Christian Marois vom Herzberg Institute of Astrophysics in Victoria (Kanada) ist es mit Hilfe des 10-Meter-Keck- und des 8-Meter-Geminiteleskops auf Hawaii darüber hinaus gelungen, gleich drei Planeten auf einen Streich abzulichten.

Ihre Aufnahme zeigt das Planetensystem des 130 Lichtjahre entfernten Sterns HR 8799 im Sternbild Pegasus. Die drei Planeten umkreisen den Stern in Abständen von 24, 37 und 67 Astronomischen Einheiten. Eine Astronomische Einheit (abgekürzt AE) ist der mittlere Anstand der Erde zur Sonne, also 150 Millionen Kilometer. Sie alle sind größer als der Jupiter, der mit einem Äquatorradius von 142.000 Kilometern der größte unter den Planeten unseres Sonnensystems ist. Ihre Massen betragen das fünf bis 13fache der Jupitermasse – und gelten zweifelsfrei als Planeten und nicht als Braune Zwerge.

Das Planetensystem um HR 8799 ist etwa 60 Millionen Jahre alt, das ist wenig im Vergleich zum „Erwachsenenalter“ des Sonnensystems von 4,5 Milliarden Jahren. Die Planeten um HR 8799 sind jung und deshalb noch sehr heiß – sie emittieren einen Großteil ihrer Strahlung im infraroten Spektralbereich. Die gezeigte Aufnahme ist also ein Wärmebild, wie auch sämtliche Bilder von vermeintlichen Exoplaneten zuvor.
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Auf diesem Bild ist Formalhaut b zu erkennen (kl. weißer Kasten). Er ist 100 Millionen Mal lichtschwächer als Formalhaut,  befindet sich innerhalb eines ausgedehnten Staubringes um den Stern und benötigt für einen Umlauf 870 Jahre.
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Nahinfrarotaufnahme von 1RXS J160929.1-210i24 und seinem möglichen planetaren Begleiter (oben links). Die Aufnahme entstand mit dem adaptiven optischen System Gemini Altair und dem Near-Infrared Imager (NIRI) am Gemini-Nord-Teleskop, Hawaii, USA.
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