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Exoplanetenforschung : Im Licht des Heimatsterns

  • -Aktualisiert am

Exoplanet 51 Pegasi b als Animation Bild: dpa/Eso

Der Exoplanet 51 Pegasi b wird spektroskopiert - erstmals sogar im sichtbaren Licht. Damit kommen unbekannte Eigenschaften der fernen Welt zum Vorschein.

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          Ein neues Verfahrens, das am La-Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte (Eso) in Chile entwickelt worden ist, könnte Astronomen zukünftig ungeahnte Blicke in die Atmosphären ferner Planeten gewähren. Forschern um Jorge Martins von der Universidade do Porto in Portugal ist es damit erstmals gelungen, das sichtbare Licht eines extrasolaren Planeten spektroskopisch zu untersuchen. Bislang war das allenfalls im Infrarotlicht möglich.

          Exoplaneten leuchten erheblich schwächer als ihre jeweiligen Heimatsterne, um die sie kreisen. Denn sie reflektieren nur einen winzigen Bruchteil des Lichts ihrer Sonnen. Das gilt auch für den Exoplaneten 51 Pegasi b, den Martins und seine Kollegen unter die Lupe genommen haben: Die Astronomen können den 50 Lichtjahre entfernten Planeten im Sternbild Pegasus nicht direkt sehen, sein Heimatstern überstrahlt ihn um den Faktor 50 000 - es ist so, als versuchte man, das schwache Schimmern einer Motte zu erfassen, die um einen weit entfernten Flutlichtstrahler fliegt.

          Alle Eigenschaften auf dem spektroskopischen Präsentierteller

          Wollten Astronomen die Atmosphäre eines Exoplaneten untersuchen, waren sie bislang auf die seltenen Fälle beschränkt, bei denen der Planet aus Sicht der Erde genau vor seinem Stern vorüberwandert: Dann nämlich durchläuft ein kleiner Teil des Sternlichts die Planetenatmosphäre und wird dabei gefiltert. Solche Transits kommen aber nur bei einem kleinen Teil der rund 1200 inzwischen bekannten Exoplanetensysteme vor. Wie Martins und seine Kollegen in der Zeitschrift „Astronomy & Astrophysicsberichten, können mit dem neuen spektroskopischen Verfahren prinzipiell alle Exoplaneten studiert werden.

          Die Forscher haben das Spektrum des Sterns 51 Pegasi nach schwachen Mustern abgesucht, die vom Sternenlicht stammen, das vom Planeten reflektiert wird. Weil dieser in rund 100 Stunden einmal um seine Heimatsonne kreist, verschieben sich dessen spektrale Signaturen relativ zu denen des Sterns. Aus den Messdaten konnten Martins und seine Kollegen wertvolle Erkenntnisse über 51 Pegasi b ableiten. So enthält der Planet etwa die Hälfte der Masse des Jupiters, ist aber größer als der größte Planet des Sonnensystems. Außerdem scheint der Planet stark reflektierend zu sein: typische Eigenschaften für einen „Heißen Jupiter“, der sich sehr nah an seinem Mutterstern befindet und viel Sternlicht ausgesetzt ist - 51 Pegasi b ist also definitiv keine lebensfreundliche Welt.

          Ein alter Bekannter für die Astronomen

          Für ihr Verfahren verwendeten die Forscher um Martins den Harps-Spektrografen des 3,6-Meter-Teleskops am La-Silla-Observatorium der Eso, ein für heutige Verhältnisse kleines Instrument. Dass die Messungen gelangen, obwohl eine Vielzahl von Störeffekten das schwache Planetenspektrum überlagerten, macht Hoffnung für künftige Projekte: Für ihr 8,2-Meter „Very Large Telescope“ entwickelt die Eso derzeit einen neuen, leistungsfähigeren Spektrografen. Spätestens mit dem derzeit in Bau befindlichen 39-Meter-„Extremely Large Telescope“ (ELT) hofft man, auch Atmosphären von erdähnlichen Planeten im Detail studieren zu können. Dabei könnte die neue Untersuchungstechnik zur Anwendung kommen.

          51 Pegasi b ist eine Berühmtheit unter den Exoplaneten: Er war der erste Planet, der bei einem sonnenähnlichen Stern außerhalb des Sonnensystems gefunden wurde. Rund 20 Jahre nach seiner Entdeckung soll er nun endlich einen richtigen Namen erhalten: Für ihn und zunächst 31 weitere Exoplaneten sucht die Internationale Astronomische Union Namensvorschläge - noch bis Juni 2015 können diese auf der Website „nameexoworlds.org“ eingereicht werden.

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