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 Neue Harmonien in der Optoelektronik
21.07.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen
20.07.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten