Falschfarbenes Nahinfrarotbild des Kappa Andromedae-Systems durch das Subaru-Teleskop. Currie (Universität Toronto)
Astronomen, die das Subaru-Teleskop in Hawaii verwenden, haben einen Exoplaneten in Super-Jupiter-Größe gefunden, der einen massiven Stern etwa 170 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreist. Sie haben den Planeten nicht nur entdeckt, sondern auch direkt aufgenommen. Das ist aufregend, weil nur eine Handvoll Exoplaneten direkt abgebildet wurden. Der andere interessante Aspekt dieses neu gefundenen Planeten ist, dass er seinen Stern in einer Entfernung umkreist, die mit Neptun in unserem eigenen Sonnensystem vergleichbar ist. Astronomen sagen, dies sei ein starkes Indiz dafür, dass sich der Planet auf ähnliche Weise gebildet hat, wie man glaubt, dass sich kleinere, felsige Planeten bilden: aus einer protoplanetaren Scheibe aus Gas und Staub, die den Stern in seinen frühesten Stadien umgab.
Der Stern, Kappa Andromedae, ist ein Objekt mit bloßem Auge, das im Sternbild Andromeda zu sehen ist. Er hat eine 2,5-fache Masse der Sonne und ist damit der Stern mit der höchsten Masse, der jemals einen direkt beobachteten Planeten beherbergt. Die Beobachtungen wurden von einem Team von Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie und der University of Toronto sowie des College of Charleston im Rahmen des SEEDS-Projekts (Strategic Explorations of Exoplanets and Disks with Subaru) gemacht.
"Unser Team hat im Januar ein schwaches Objekt in der Nähe von Kappa Andromedae identifiziert, das anderen jungen, massiven, direkt abgebildeten Planeten sehr ähnlich sieht, aber nicht wie ein Stern aussieht", sagte Thayne Currie. Co-Autor des Papiers der University of Toronto. "Es ist wahrscheinlich ein direkt abgebildeter Planet."
Eine "Signal-Rausch-Verhältnis-Karte", die aus dem linken Bild generiert wird. Das Weiß jedes Flecks gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass es sich nicht um ein Artefakt („Rauschen“) handelt, sondern um die Spur eines realen Objekts („Signal“). Das weiße Merkmal oben links, das einen hohen Signal-Rausch-Wert darstellt, zeigt die hochsichere Super-Jupiter-Erkennung an. Currie (Universität Toronto)
Kappa Andromedae (k Und) ist ein sehr junger Stern mit einem geschätzten Alter von 30 Millionen Jahren (im Vergleich dazu ist unsere Sonne etwa 5 Milliarden Jahre alt). Der Planet heißt k Und b („Kappa Andromedae b“) ist ungefähr 10% größer als Jupiter, aber es ist eine schwere Welt - es hat eine Masse, die ungefähr 13-mal so groß ist wie die von Jupiter.
Dies bedeutet, dass es sich sehr gut um einen Planeten oder einen sehr leichten Braunen Zwerg handeln kann, ein Objekt, das zwischen Planeten und Sternen liegt. Die Astronomen neigen jedoch zu den Indizien, die darauf hinweisen, dass es sich wahrscheinlich um einen Planeten handelt.
Da Sterne viel heller sind als ihre Planeten - normalerweise um einen Faktor von einer Milliarde oder mehr -, gehen Exoplaneten normalerweise in der Blendung des Sterns verloren, wenn sie traditionelle Beobachtungstechniken anwenden. Das Subaru-Team verwendete eine andere Technik namens Angular Differential Imaging, bei der eine Zeitreihe einzelner Bilder so kombiniert wird, dass die ansonsten überwältigende Blendung des Wirtssterns entfernt werden kann.
Im Infrarotbild oben der winzige Lichtpunkt, der der Planet Kappa ist. Und b. Da der Planet den Stern in einiger Entfernung umkreist, konnte das SEEDS-Beobachtungsteam das schwache Licht des Objekts unterscheiden, indem es das Licht des Sterns effektiv verdeckte.
Die große Masse sowohl des Wirtssterns als auch des Gasriesen bildet einen scharfen Kontrast zu unserem eigenen Sonnensystem. Beobachter und Theoretiker haben kürzlich argumentiert, dass große Sterne wie Kappa Andromedae wahrscheinlich große Planeten haben, möglicherweise nach einem einfachen vergrößerten Modell unseres eigenen Sonnensystems. Experten sagen jedoch voraus, dass solchen Hochrechnungen Grenzen gesetzt sind. Wenn ein Stern zu massiv ist, kann seine starke Strahlung den normalen Planetenbildungsprozess stören, der sonst auftreten würde. Die Entdeckung des Super-Jupiter um Kappa Andromedae zeigt, dass Sterne mit einer Größe von 2,5 Sonnenmassen immer noch in der Lage sind, Planeten in ihren ursprünglichen zirkumstellaren Scheiben zu produzieren. Dies sind wichtige Informationen für Forscher, die an Modellen der Planetenbildung arbeiten.
Die Astronomen werden die Beobachtung des von emittierten Lichts fortsetzen k Und b über einen weiten Wellenlängenbereich in der Hoffnung, die atmosphärische Chemie des Planeten besser zu verstehen und festzustellen, ob sich andere Planeten in diesem System befinden.
Lesen Sie die Zeitung des Teams: Direkte Abbildung eines "Super-Jupiter" um einen massiven Stern
Quelle: Max-Planck-Institut für Astronomie
