Weltraumforscher finden sechs Planeten

Eigentlich war das 2009 gestartete NASA-Weltraumteleskop Kepler zur Suche nach extrasolaren Planeten schon 2013 wegen zweier defekter Schwungräder außer Betrieb gesetzt worden. Doch die Missionskontrolle schaffte es, den Teleskop-Orbiter in einem veränderten Betriebsmodus auf seiner Umlaufbahn um die Sonne in eine Raumlage zu manövrieren, die eine Fortsetzung der Mission ermöglichte.

Dabei wurde der Sonnenwind zur Stabilisierung der Sonde genutzt, so dass der Mission im Mai 2014 ein „zweites Leben“ eingehaucht werden konnte, die von der NASA mit dem Missionsnamen K2 bezeichnet wird.

Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben nun gemeinsam mit Kollegen anderer Einrichtungen in den K2-Daten sechs neue Planeten an anderen Sternen entdeckt, darunter federführend zwei außergewöhnliche Begleiter an einem Stern mit der anderthalbfachen Masse der Sonne.

Obwohl seit 1996 insgesamt mehr als 3000 extrasolare Planeten entdeckt worden sind, gleicht keiner dieser Planeten dem anderen. Jede Neuentdeckung zeigt die Vielfalt und die Variationen bei der Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen. Die im letzten Halbjahr bestätigten und in Publikationen veröffentlichten Planeten haben alle ihre Besonderheiten – sei es, dass neben dem Planeten auch ein Brauner Zwerg einen Stern umkreist, oder dass der Stern ein seltener Typus ist, zu dem nur wenige Planetensysteme bekannt sind.

Ursprünglich beobachtete das Kepler-Teleskop fast fünf Jahre lang ein Feld mit etwa 190.000 Milchstraßensternen im Sternbild Schwan. In den gesammelten Daten wurden hunderte von sogenannten Transitplaneten gefunden, also Planeten, die aus der Beobachtungsperspektive vor ihrem Stern vorbeiziehen und dessen Licht bei diesem Durchgang vor dem Sternenscheibchen (dem „Transit“) um einen winzigen, aber messbaren Bruchteil abgedimmt wird.

Ein Brauner Zwerg, ein „verhinderter Stern“ in langperiodischer Umlaufbahn?

Bei der Auswertung der Kepler-Daten haben Wissenschaftler um Dr. Alexis Smith vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof unter anderem am Stern K2-99 nun zwei neue Begleiter identifiziert: K2-99 ist ein sehr eisenreicher Stern von etwa der 1,6-fachen Masse der Sonne, dessen Charakteristik schon in Richtung eines Roten Riesen geht, einem Sternenstadium, das auch der Sonne nach der Fusion allen Wasserstoffs zu Helium in fünf Milliarden Jahren bevorsteht.

„Dieser Stern wird zum einen von einem jupiterähnlichen Planeten umkreist“, erklärt Alexis Smith, „aber im Gegensatz zum Jupiter, der für einen Sonnenumlauf fast zwölf Jahre benötigt, umläuft K2-99b seinen Stern in gerade mal 18 Tagen. Interessant an K2-99 ist, dass wir auch Signale von einem zweiten Objekt in einer langperiodischen Umlaufbahn von mehreren hundert Tagen sehen, vielleicht ein Brauner Zwerg“.

Braune Zwerge sind für die Astronomie von großem Interesse, weil sie die Lücke zwischen Planeten und Sternen füllen und als „verhinderte Sterne“ gelten, über die man noch nicht viel weiß.

Quelle und Fortsetzung hier: http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-20965/#/gallery/25679


Astronomische Forschung: Der merkwürdige Fall des verschwundenen „Zwerges“

Bislang gingen Astronomen davon aus, dass ein Brauner Zwerg den ungewöhnlichen Doppelstern V471 Tauri begleitet. Das neue Instrument SPHERE am Very Large Telescope der ESO hat ihnen den nun bisher besten Blick auf die Umgebung dieses faszinierenden Objekts geliefert und sie fanden — nichts. Der ungewöhnliche Doppelstern V471 Tauri im Sternbild Stier

Das überraschende Fehlen dieses mit großer Sicherheit vorhergesagten Braunen Zwerges bedeutet, dass die herkömmliche Erklärung für das merkwürdige Verhalten von V471 Tauri falsch sein muss.

Das unerwartete Ergebnis wird in der ersten Veröffentlichung überhaupt beschrieben, die auf Beobachtungen von SPHERE beruht.

Manche Sternpaare bestehen aus zwei normalen Sternen mit nur geringfügig unterschiedlichen Massen. Wenn der Stern mit der etwas höheren Masse altert und sich ausdehnt, um zu einem Roten Riesen zu werden, geht Materie von diesem Stern zum anderen über und umgibt schließlich beide Sterne mit einer riesigen gasförmigen Hülle.

Sobald sich diese Wolke auflöst, nähern sich beide Sterne einander an und es entsteht ein sehr kompaktes Paar aus einem Weißen Zwerg und einem zusätzlichen gewöhnlichen Stern.

Ein solches Sternpaar trägt den Namen V471 Tauri. Es ist Teil des Sternhaufens der Hyaden im Sternbild Stier und schätzungsweise um die 600 Millionen Jahre alt und etwa 163 Lichtjahre von der Erde entfernt. Beide Sterne liegen sehr dicht beieinander und umkreisen sich gegenseitig alle 12 Stunden. Zweimal pro Umrundung zieht ein Stern von der Erde aus gesehen vor dem anderen vorbei — was zu regelmäßigen Änderungen in der Helligkeit des Sternpaares führt, da sie sich gegenseitig verdunkeln. Großfeldansicht der Himmelsregion um den ungewöhnlichen Doppelstern V471 Tauri

Das Team um den Astronomen Adam Hardy von der Universidad Valparaíso in Chile verwendete zunächst das ULTRACAM-System am New Technology Telescope der ESO, um diese Helligkeitsänderungen sehr präzise zu vermessen. Die Zeiten der Verfinsterungen wurden dabei mit einer Genauigkeit von unter zwei Sekunden bestimmt.

Die Verdunklungszeiten waren zwar nicht gleichmäßig, konnten aber mit der Annahme, dass es einen Braunen Zwerg gibt, der beide Sterne umkreist und dessen Anziehungskraft die Umlaufbahn der Sterne stört, gut erklärt werden. Sie fanden ebenso Hinweise auf ein zweites kleineres Begleitobjekt.

Bis heute ist es allerdings unmöglich gewesen, einen lichtschwachen Brauen Zwerg mit so geringem Abstand zu viel helleren Sternen tatsächlich abzubilden. Das neu installierte SPHERE-Instrument am Very Large Telescope der ESO erlaubte den Astronomen zum ersten Mal genauer an die Stelle zu schauen, an der sie Begleiter in Form einen Braunen Zwerges erwarteten. Gesehen haben sie allerdings nichts, obwohl die hochauflösenden Bilder von SPHERE ihn leicht hätten enttarnen sollen.

Es gibt viele Veröffentlichungen, in denen die Existenz solcher zirkumbinären Objekte angenommen wird, aber die Ergebnisse hier liefern einen vernichtenden Beweis gegen diese Hypothese“, merkt Adam Hardy an.

Wenn es kein umlaufendes Objekt gibt, was verursacht dann die merkwürdigen Änderungen in der Umlaufbahn des Doppelsterns? Mehrere Ansätze wurden vorgeschlagen und während einige bereits ausgeschlossen werden konnten, wäre es möglich, dass dieser Effekt durch Veränderungen im Magnetfeld des größeren der beiden Sterne verursacht wird, ähnlich kleineren Veränderungen, die bei der Sonne beobachtet werden können.

Quelle (Text/Fotos) und Fortsetzung des Beitrags samt den erklärenden Fußnoten hier: http://www.eso.org/public/germany/news/eso1506/