Junger Gasriese befindet sich noch in seiner Wachstumsphase Baby-Planet bei der Geburt beobachtet - scinexx | Das Wissensmagazin
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Baby-Planet bei der Geburt beobachtet

Junger Gasriese befindet sich noch in seiner Wachstumsphase

So könnte der junge Gasriese LkCa 15b aussehen; er kreist in einer Lücke der Staubscheibe um seinen Stern und ist noch in seiner Wachstumsphase. © Karen L. Teramura / UH, IfA

Astronomen haben zum ersten Mal einen Planeten direkt bei dessen Geburt aufgenommen. Der junge Gasriese ist noch von einer dichten Hülle aus Staub und Gas umgeben. Aus ihr stürzt immer wieder Material auf den Protoplaneten und lässt ihn weiter anwachsen.

„Wir haben den Planeten noch in der Phase seines Wachstums erwischt“, berichten die Forscher in einer kommenden Ausgabe des Fachmagazin „The Astrophysical Journal“. Normalerweise sei ein so junger Planet nicht direkt zu beobachten, da das Licht seines Sterns das Geschehen in der ihn umgebenden Staubscheibe überstrahle, sagen die Forscher. Doch dank einer speziellen Technik gelang es, das Sternenlicht für die Aufnahmen auszublenden und so den jungen Planeten sichtbar zu machen.

Jüngster jemals gefundener Planet

Der rund 450 Lichtjahre von der Erde entfernte große Gasplanet sei erst rund zwei Millionen Jahre alt und damit der jüngste jemals gefundene Planet. Nach Schätzungen der Astronomen begann der LkCa 15b genannte Himmelskörper erst vor rund 50.000 bis 100.000 Jahren, seine planetentypische Form anzunehmen.

Entdeckt haben die Astronomen den Baby-Gasriesen mit Hilfe der Zehn-Meter Teleskope des Keck-Observatoriums auf Hawaii. „Wir konnten einen schwachen hellen Punkt neben dem Stern sehen“, sagt Adam Kraus von der University of Hawaii. Um herauszufinden, ob es sich tatsächlich um einen jungen Planeten handele, habe man das Objekt dann ein Jahr später nochmals beobachtet.

Links: Aufnahme der Staubscheibe um den Stern LkCa 15 mit der Lücke, in der sich der Planet befindet; rechts: in blau und rot markiert sind zwei übereinander gelegte Aufnahmen des jungen Planeten LkCa 15b, die Position des Sterns ist mit dem Sternsymbol angegeben. © Kraus & Ireland, 2011

Baby-Planet kreist relativ weit außen

Die Aufnahmen zeigten, dass der sich bildende Planet in einer weiten Lücke zwischen dem Stern und einer äußeren Staubscheibe sitzt. Der Exoplanet besitzt etwa die sechsfache Masse des Jupiters und umkreist seinen Stern in einer Entfernung, die dem des Uranus zur Sonne entspricht, wie die Forscher berichten.

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Die Position des jungen Planeten gibt den Astronomen wertvolle Hinweise zu den Entstehungsmechanismen von Gasriesen wie dem Jupiter. Bisher ist strittig, ob sich solche Planeten nahe an ihrem Zentralstern bilden und dann nach außen wandern, oder aber ob sie an Ort und Stelle entstanden. Der neu entdeckte Baby-Gasriese liegt relativ weit von seinem Stern entfernt. Nach Ansicht der Astronomen könnte dies ein Indiz für die zweite Entstehungsvariante sein.

Lochmaske und verformbarer Spiegel ermöglichten Entdeckung

Um den Planeten sichtbar zu machen, nutzten die Astronomen die sogenannte Aperturmasken-Interferometrie. Bei dieser Technik wird eine Maske mit mehreren kleinen Löchern vor den Teleskopsensor gesetzt. Diese Maske ermöglicht es, einen Teil des hellen Sternenlichts abzudecken und so auch schwach leuchtende Objekte sichtbar zu machen. Der verformbare Spiegel der Keck-Teleskope gleicht dabei Verzerrungen durch die Lochstruktur aus.

„Das ist, als hätten wir eine Reihe von kleinen Spiegeln, mit denen wir das Licht manipulieren und Verzerrungen ausgleichen können“, erklärt Kraus. Diese Technik machte erstmals sowohl die Staubscheibe um den Stern LkCa 15 sichtbar als auch die Lücke in der Scheibe mit dem Gasplaneten darin. (The Astrophysical Journal, 2011; arXiv:1110.3808v1)

(The Astrophysical Journal / dapd, 21.10.2011 – NPO)

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