Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Astronomen finden einen möglichen planetaren Überlebenskünstler

12.02.2015

Zwei unabhängige Gruppen von Astronomen, eine davon unter der Leitung von Simona Ciceri vom Max-Planck-Institut für Astronomie, haben einen ungewöhnlich massereichen Planeten entdeckt, der einen Roten Riesenstern umkreist. Der Planet, Kepler-432b, ist einer von nur fünf bekannten Planeten, die Rote Riesen in vergleichsweise engem Abstand umkreisen. Früher waren die Astronomen ausgegangen, dass solche Planeten auf kurzen Zeitskalen von ihren Sternen hätten verschluckt werden sollen; die neue Entdeckung könnte anzeigen, dass solche Planeten länger überleben als gedacht.

Erste Hinweise auf die Existenz des Planeten Kepler-432b ergaben sich aus Messungen des Kepler-Weltraumteleskops der NASA. Das Teleskop stellte fest, dass die Helligkeit des Sternes, um den Kepler-432b kreist, in regelmäßigen Abständen vorübergehend etwas weniger hell war als normal.


Das 2,2-Meter-Teleskop auf dem Calar Alto, das verwendet wurde, um die Existenz des Planeten Kepler-432b nachzuweisen.

Bild: MPIA

Solche Helligkeitsveränderungen ergeben sich, wenn ein Planet direkt zwischen dem Stern und einem irdischen Beobachter vorbeizieht und dabei einen Teil des Sternenlichts abschattet ("Transit"). Allerdings gibt es auch andere Erklärungsmöglichkeiten, und die Bestätigung, dass es sich in diesem Falle tatsächlich um einen Planeten handelte, ergab sich erst durch weitere Beobachtungen zweier Astronomengruppen.

Die eine Gruppe wurde von Simona Ciceri vom Max-Planck-Astronomie (MPIA) geleitet, die andere von Mauricio Ortiz vom Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH). Beide Gruppen benutzten für ihre Beobachtungen den CAFE-Spektrograf am 2,2-Meter-Teleskop am Calar Alto-Observatorium, um Spuren des Planeten im Spektrum seines Sterns nachzuweisen ("Radialgeschwindigkeitsmethode"). Die ZAH-Gruppe untersuchte Kepler-432b außerdem mit dem Nordic Optical Telescope auf La Palma (Kanaren).

Kombiniert liefern die Beobachtungsdaten des Kepler-Teleskops und des CAFE-Spektrografen ausreichende Informationen, um die Größe und Masse des Planeten zu bestimmen. Kepler-432b ist in mehr als einer Hinsicht ungewöhnlich. Er ist ähnlich groß wie Jupiter, besitzt aber des sechsfache der Jupitermasse und ist damit außerordentlich dicht. Seine Umlaufbahn ist eine langgestreckte Ellipse - das führt zu Temperaturschwankungen zwischen 500 und 1000 Grad Celsius, während der Planet um seinen Stern umläuft.

Kepler-432b wirft allerdings auch eine Frage auf, nämlich warum dieser und ähnliche Planeten überhaupt existieren. Das Problem ist die Nähe des Planeten zu seinem Stern: Von den derzeit bekannten fast 1900 Exoplaneten umkreisen rund 50 Sterne in der Endphase ihres Lebens: rote Riesensterne, die sich um das zehn- bis hundertfache aufgebläht haben, als sich ihre äußeren Schichten erwärmten.

Für die Planeten eines Sterns kann eine solche Aufblähung fatal sein: Planeten, die dem Stern zu nahe sind, werden von dem Stern verschluckt. Auch Planeten, die in allzu geringer Entfernung außerhalb der Oberfläche des Riesensterns ihre Bahnen ziehen, sollten innerhalb einiger dutzende oder hunderte von Jahren ins Sterneninnere hineingezogen und verschluckt werden – im Vergleich mit den 10 Milliarden Lebensdauer eines Sterns wie der Sonne ein schnelles Ende.

Bislang haben Astronomen fünf Planeten gefunden, die einen Roten Riesen in ungewöhnlich kleinem Abstand umkreisen - einer davon ist Kepler-432b. Nur zwei der Planeten, nämlich Kepler-432b und Kepler-91b sind so gründlich untersucht, dass sich sowohl ihre Masse als auch ihr Durchmesser bestimmen ließ (Radialgeschwindigkeits- und Transitdaten). Zwei weitere Planeten konnten nur aufgrund ihrer Transits nachgewiesen werden, während für den fünften Planeten nur spektroskopische Daten vorliegen (Radialgeschwindigkeitsmessungen).

Wenn eine bestimmtes Phänomen nur von kurzer Dauer ist, dann sollte man bei astronomischen Beobachtungen allenfalls wenige Beispiele dafür finden. Simona Ciceri, Doktorandin am Max-Planck-Institut für Astronomie, die eine der beiden Untersuchungen von Kepler-432b leitete, sagt: "Es gibt zwei Möglichkeiten: Entweder hatten wir unwahrscheinlich großes Glück, gleich zwei so seltene, enge Planetenbahnen um einen Roten Riesen wie die von Kepler-432b und Kepler-91b zu finden. Oder aber Planeten dieser Art überleben deutlich länger als bisher angenommen." Auf diese Frage sollten diejenigen Astronomen, die sich mit der Simulation der Wechselwirkung von Sternen und Planeten befassen, nach einer Antwort suchen - und ihre Simulationen möglicherweise noch einmal überprüfen.

Selbst wenn Kepler-432b bis heute überlebt hat - langfristig gibt es auch für ihn kein Entkommen: "Die Tage von Kepler-432b sind gezählt", so Mauricio Ortiz, der als Doktorand an der Universität Heidelberg die zweite der beiden Untersuchungen zu diesem Planeten geleitet hat. "In weniger als 200 Millionen Jahren wird Kepler-432b von seinem weiterhin expandierenden Stern verschluckt werden."

Kontakt

Simona Ciceri (Erstautorin)
Max-Planck-Institut für Astronomie
Telefon: (+49|0) 6221 528-351
ciceri@mpia.de

Luigi Mancini (Koautor)
Max-Planck-Institut für Astronomie
Telefon: (+49|0) 6221 528-454
mancini@mpia.de

Markus Pössel (Öffentlichkeitsarbeit)
Max-Planck-Institut für Astronomie
Telefon: (+49|0) 6221 528-261
pr@mpia.de

Hintergrundinformationen

Die hier beschriebenen Ergebnisse wurden von den beiden Gruppen veröffentlicht als

S. Ciceri, J. Lillo-Box, J. Southworth, L. Mancini, T. Henning, D. Barrado: Kepler-432 b: a massive planet in a highly eccentric orbit transiting a red giant, Astronomy & Astrophysics 573 (January 2015), doi: 10.1051/0004-6361/201425145

M. Ortiz, D. Gandolfi, S. Reffert, A. Quirrenbach, H.J. Deeg, R. Karjalainen, P. Montañés-Rodríguez, D. Nespral, G. Nowak, Y. Osorio and E. Palle: Kepler-432 b: a massive warm Jupiter in a 52 day eccentric orbit transiting a giant star, Astronomy & Astrophysics 573 (January 2015), doi: 10.1051/0004-6361/201425146

Weitere Informationen:

http://www.mpia.de/news/wissenschaft/2015-01-Kepler-432b - Online-Version der Pressemitteilung
http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/01/aa25145-14/aa25145-14.html - Fachartikel von Ciceri et al.
http://www.aanda.org/articles/aa/abs/2015/01/aa25146-14/aa25146-14.html - Fachartikel von Ortiz et al.

Dr. Markus Pössel | Max-Planck-Institut für Astronomie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Kleinste Teilchen aus fernen Galaxien!
22.09.2017 | Bergische Universität Wuppertal

nachricht Tanzende Elektronen verlieren das Rennen
22.09.2017 | Universität Bielefeld

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie