Immer schärfere Bilder fremder Planetensysteme

51_Eri_b_g — So entdeckte der Gemini Planet Imager den Superjupiter von 51 Eridani, markiert mit einem »b«. Der Kreis entspricht dem Saturn-Orbit um die Sonne, der Glanz von 51 Eri wurde bis auf Reste heraus gerechnet. Skalierung: 10 AU – 10 Astronomische Einheiten. [Stanford University]

Die Staubscheibe um AU Microscopii in drei Zeitschritten, zweimal Hubble, zuletzt VLT-SPHERE: Im linken Teil sind auf allen drei Aufnahmen mehrere Wellenberge wieder zu finden, die sich unerwartet schnell vom Stern fort bewegen, den eine Koronographenblende abdeckt. Der Balken oben ist mit 60 Astronomischen Einheiten so groß wie der Neptun-Orbit um die Sonne. [ESO, NASA & ESA]

Eine neue Generation extrem kontrastreicher Kameras an optischen Teleskopen der 8-Meter-Klasse bildet die unmittelbare Umgebung von Sternen klarer denn je ab: Strukturen aus Staub in Sternnähe lassen sich untersuchen und junge noch selbst leuchtende Planeten aufspüren. Interessante Entdeckungen sind da vorprogrammiert: so wie jetzt in der Staubscheibe um den Stern AU Microscopii, die von der Erde aus genau von der Seite zu sehen ist. Schon 2010 und 2011 hat sie das Hubble Space Telescope mit hoher Auflösung aufgenommen, 2014 nun der »Planetensucher« SPHERE am Very Large Telescope in Chile mit seiner Infrarotkamera IRDIS. Eine wellenartige Struktur wird sichtbar – und der Vergleich mit den Hubble-Aufnahmen zeigt deutlich, dass sich fünf identifizierbare Wellen mit 4 km/s bis 10 km/s von AU Mic fort bewegen. Sollten diese Staubklumpen physische Gebilde sein, die sich tatsächlich verschieben (und nicht ein fortlaufendes Wellenphänomen in der Scheibe sein), dann hätten zumindest einige Fluchtgeschwindigkeit. Ein plausibler Mechanismus für ihre Entstehung und Beschleunigung ist den Entdeckern bisher nicht eingefallen, spekuliert wird über eine Rolle von Magnetfeldern.

Während bei AU Mic bisher nur eine Staubscheibe nachgewiesen werden konnte, die aber bereits aus der Phase möglicher Planetenbildung stammt, hat der »Gemini Planet Imager« (GPI) am südlichen Gemini-Teleskop ebenfalls in Chile bei 51 Eridani den wohl bisher masseärmsten direkt abgebildeten Jungplaneten erspäht. 51 Eri b hat vermutlich nur rund zwei Jupitermassen, wobei in diesen Wert aber Modellrechnungen und Annahmen eingehen und es im Extremfall auch bis zu zwölf Jupitermassen sein könnten. Der Stern und damit auch der etwa 13 Astronomische Einheiten entfernte Super-Jupiter sind nur grob 20 Millionen Jahre alt, und die Temperatur des Planeten beträgt noch 600 Kelvin bis 750 Kelvin, was ihn für den nahinfraroten GPI zu einem ziemlich hellen Objekt macht. Im Rahmen der GPI Exoplanet Survey (GPIES) werden 600 junge nahe Sterne angepeilt, und schon beim zweiten auf der Liste gelang dieser Fund: Damit sind weitere Funde ziemlich wahrscheinlich. Sie werden nicht nur den Zoo der vielfältigen Exoplaneten weiter bevölkern sondern sind auch besonders gut geeignete Testfälle für verschiedene Modelle der Bildung großer Gasplaneten.

Daniel Fischer

Orignalarbeit und Pressemitteilung zu AU Mic: