Ist das ein direktes Foto des allerjüngsten Exoplaneten?

2-02_lkca15mod_g — Was um den Stern LkCa 15 kreist: Keck-Bilder im L'- und K'-Band vom November 2010; das Kreuz markiert jeweils den Ort des Sterns selbst; die Staubscheibe weiter draußen ist unsichtbar. Bei der längeren Wellenlänge ist das Objekt in 0,07" Abstand vom Stern ausgedehnt, bei der kürzeren punktförmig und relativ zum länglichen zentraler: Handelt es sich um einen warmen Jungplaneten, der von beiden Seiten kühleres Gas akkretiert? [Kraus & Ireland]

Ein ungewöhnliches Infrarot-Objekt ist mit dem Keck-Teleskop und gleich zwei technischen Hilfsmitteln – Adaptiver Optik und Masken-Interferometrie – aufgespürt worden: Mitten in einer Lücke zwischen dem nur rund 2 Mio. Jahre alten Stern LkCa 15 und einem massiven Staubring, der ihn umgibt, sitzt eine eher warme Punktquelle, die von mindestens zwei kühleren länglichen Strukturen begleitet wird. Die Interpretation der Entdecker: Hier wächst gerade ein Exoplanet heran, fünfmal jünger als jedes andere bekannte – geschweige denn direkt abgebildete – Exemplar, und man sieht sogar noch die Gasmassen, die auf ihn strömen. Ein planetarer Körper auf einer Kreisbahn in diesem Sternabstand – ca. 16AE – wäre keine direkte Erklärung für den scharfen Innenrand der Staubscheibe, deren Struktur europäische Radioastronomen mit dem Interferometer auf dem Plateau de Bure gerade exakt vermessen haben: Vielleicht sind dafür weitere unauffälligere Planeten verantwortlich.

Schon die Suche nach dem ersten in den zwei Infrarot-Bändern K‘ (2,1µm) und L‘ (3,7µm) war abenteuerlich genug: Eines der 10m-Keck-Teleskope war durch neun kleine Blenden in der Pupillenebene – eine »non-redundant aperture mask« – in ein optisches Interferometer verwandelt worden, während gleichzeitig Adaptive Optik gegen die Luftunruhe vorging. Aber erst die wellengenaue Auswertung des jeweils durch die Sub-Öffungen fallenden Lichts – Stichwort: Phase Closure – führte schließlich zu Bildern mit ausreichender Schärfe. Seiner IR-Helligkeit nach müsste der mutmaßliche Planet etwa 6 Jupitermassen haben, aber da er noch Material zu akkretieren scheint, ist dies vermutlich nur eine Obergrenze seiner aktuellen Masse. Dass er in weniger als zwei Mio. Jahren in etwa 16AE Abstand von seiner Sonne gewachsen ist, spricht übrigens für eine Bildung ohne vorherige Entstehung eines felsigen Kerns (die allein schon mehrere Mio. Jahre dauern würde), passt aber zum Scheiben-Instabilitäts-Szenario nach Boss: Weitere ähnlich gelagerte Fälle würden diese Alternative zur traditionellen Sichtweise populärer machen.

Daniel Fischer

Keck-Veröffentlichung: