Astronomie: Riesige Staubklumpen an Lagrange-Punkten verraten jungen Exoplaneten
Die jüngsten Exoplaneten sind hinter dichtem Staub versteckt. Nun gibt es womöglich eine neue indirekte Methode, sie zu finden und zu untersuchen.
Künstlerische Darstellung des jungen Protoplaneten und der beiden Strukturen an seinen Lagrange-Punkten
(Bild: M.Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian)
Entstehende Protoplaneten können zwar nur selten direkt beobachtet werden, aber nun gibt es eine weitere indirekte Methode, um sie zu finden und zu untersuchen – Staubansammlungen an den sogenannten Lagrange-Punkten. Das hat ein Forschungsteam um Feng Long vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics jetzt unter Beweis gestellt.
Bei einer Analyse von Daten zu dem Protoplaneten LkCa 15b haben sie entdeckt, dass sich vor dem entstehenden Himmelskörper ein Klumpen gebildet hat und hinter ihm eine Art Bogen. Die befinden sich 120 Grad voneinander entfernt an den besonders stabilen Gleichgewichtspunkten L4 und L5 des Exoplaneten. Der müsse direkt dazwischen liegen, ist aber mit aktueller Technik nicht direkt zu beobachten.
Ein neues Werkzeug
LkCa 15b war schon 2015 entdeckt worden, mit einem Alter von etwa zwei Millionen Jahren gehört er weiterhin zu den jüngsten bekannten Exoplaneten überhaupt. Solche junge Protoplaneten sind besonders schwer zu beobachten, weil sie in den protoplanetaren Scheiben von viel Staub und Gas umgeben sind, was uns den Blick versperrt. Nachgewiesen hat man die Existenz des Himmelskörpers auch nur über die charakteristische Strahlung von 9700 Grad heißem Wasserstoffgas sowie das Leuchten von glühend heißem Staub, die auf ihn stürzen und ihn wachsen lassen. Diesen indirekten Nachweis in dem 512 Lichtjahre entfernten Sternsystem hat Longs Forschungsteam jetzt durch eine weitere Methode bestätigt und der Astronomie damit ein neues Werkzeug an die Hand gegeben.
Wie sie erläutert, hat die Gruppe neue hochaufgelöste Daten des Radioteleskopverbunds ALMA untersucht und in einer Entfernung von 42 Astronomischen Einheiten (AE) von dem Stern einen Ring mit zwei auffälligen Strukturen entdeckt. Die genaue Lage des Klumpens und des Bogens seien mathematisch vorgegeben, dort könnten sie stabil um den Stern kreisen, während sich zwischen ihnen der Exoplanet bildet. Es handle sich um einen "kleinen Neptun- oder Saturn-artigem" Planeten. Auch wenn er aktuell nicht direkt beobachtet werden könne, dürften weitere Analysen des Systems den Fund bestätigen, meint Long. Sie hofft noch, dass die Suche nach Exoplaneten über die Analyse der Lagrange-Punkte weite Verbreitung findet, das einzige Hindernis sei, dass man sehr präzise Daten benötige. Die Forschungsarbeit ist im Fachmagazin The Astrophysical Journal Letters.erschienen.
Formulierung zur Größe des Exoplaneten korrigiert
(mho)