Astronomie: Direkte Abbildung des bislang sternennächsten Exoplaneten gelungen
Beta Pictoris c ist lediglich rund zweieinhalb Mal so weit von seinem Stern entfernt wie die Erde von der Sonne. Trotzdem konnte er direkt abgebildet werden.
Das Bild von Beta Pictoris und seinen beiden Exoplaneten
(Bild: GRAVITY Collaboration / Axel M. Quetz, MPIA Graphics Department)
Der 63 Lichtjahre entfernte Stern Beta Pictoris bleibt eine Fundgrube für die Astronomie: Mithilfe eines speziellen Instruments am Very Large Telescope (VLT) in Chile haben Astronominnen und Astronomen nun auch den zweiten dort bekannten Exoplaneten direkt abgebildet, schreiben sie im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics. Beta Pictoris c dürfte damit der am engsten um seinen Stern kreisende Exoplanet sein, von dem es eine direkte Abbildung gibt. Der Exoplanet war erst im vergangenen Jahr entdeckt worden, hat etwa die achtfache Masse des Jupiters und kreist in einer Entfernung von lediglich 2,7 Astronomischen Einheiten um Beta Pictoris. Im Sonnensystem befindet sich in dieser Entfernung der Asteroidengürtel.
(Bild: GRAVITY Collaboration / Axel M. Quetz, MPIA Graphics Department)
Indirekt und direkt nachgewiesen
Die allermeisten Exoplaneten werden lediglich indirekt über ihre Auswirkungen auf ihre Sterne entdeckt, direkte Abbildungen existieren vor allem von Himmelskörpern, die sehr weite Umlaufbahnen haben – sonst sind die Sterne einfach viel zu hell. Beta Pictoris c war mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmessung entdeckt worden, erklären die Wissenschaftler vom Max-Planck-Instituten für Astronomie sowie dem für extraterrestrische Physik, die ihn nun abgebildet haben. Dabei wird die leichte Blau- und Rot-Verschiebung (Doppler-Effekt) des Sternenlichts gemessen, die dadurch entsteht, dass ein Exoplanet an ihm zieht. Darüber hätten sie auch seine genaue Position vorhersagen und ihn nun abbilden können. Das gelang mit dem 2016 am VLT installierten Instrument GRAVITY. Damit haben die Forscher nun genaue Daten zur Masse und zur Helligkeit.
Beta Pictoris c sei damit der erste Exoplanet, der sowohl über eine indirekte als auch eine direkte Methode entdeckt und bestätigt werden konnte. Außerdem löst er offenbar den zweiten Exoplaneten im System als engsten um einen Stern ab, der direkt abgelichtet wurde. Die so ermittelten Daten seien aber "etwas rätselhaft", schreiben die Forscher noch. So ist der innere Exoplanet Beta Pictoris c zwar mit etwa acht Jupitermassen etwas kleiner als Beta Pictoris b mit ungefähr 12 Jupitermassen, leuchtet aber sechsmal schwächer als dieser. Dabei geht es um die intrinsische Helligkeit, in dem Fall verursacht durch die Wärme aus der Entstehungszeit des Himmelskörpers. Das stellt die beiden konkurrierenden Modelle zur Planetenentstehung vor Probleme, erklärt das Max-Planck-Institut für Astronomie. Genauere Messungen der Masse von Beta Pictoris b könnten helfen, werden aber noch etwas brauchen, denn der braucht 28 Erdenjahre für einen ganzen Orbit.
Eine Fundgrube für die Astronomie
Beta Pictoris ist ein vergleichsweise junger Stern, der von Staubscheiben umgeben ist. In denen scheint die Planetenentstehung noch nicht abgeschlossen zu sein, was das System für Astronomen besonders interessant macht. In Aufnahmen aus dem Jahr 2003 war später der Exoplanet Beta Pictoris b entdeckt worden, der damit direkt nachgewiesen wurde. Im Lauf der Jahre wurden weitere Aufnahmen gemacht, die den Himmelskörper auf seinem Weg um den Stern zeigen. Die direkte Abbildung des zweiten Exoplaneten im System gelang nun dank Gravity, das die vier Teleskope des VLT mittels Interferometrie quasi zusammenschaltet und ein einzelnes, viel größeres Teleskop nachahmt. Ein Nachfolgeinstrument wird bereits entwickelt.
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(mho)
