Erste Supererden entdeckt um sonnenähnliche Sterne

Astronomen sagen, es sei ein "Hals-an-Hals-Rennen", ob die ersten potenziell bewohnbaren Planeten vom Boden oder vom Weltraum aus entdeckt werden, und heute gab ein internationales Team von Planetenjägern bekannt, dass sie bis zu sechs Planeten mit geringer Masse entdeckt haben um zwei nahe gelegene sonnenähnliche Sterne mit zwei bodengestützten Observatorien. Diese Ansammlung von Planeten umfasst zwei „Super-Erden“ mit Massen, die das 5- und 7,5-fache der Masse der Erde betragen.

Die Forscher, angeführt von Steven Vogt von der University of California in Santa Cruz und Paul Butler von der Carnegie Institution in Washington, sagten, die beiden „Super-Erden“ seien die ersten, die um sonnenähnliche Sterne gefunden wurden. Diese Planeten haben Umlaufbahnen in der Nähe ihrer Sterne und wären daher zu heiß, um Leben oder flüssiges Wasser zu unterstützen.

„Diese Entdeckungen deuten darauf hin, dass Planeten mit geringer Masse in der Nähe von Sternen häufig vorkommen. Die Entdeckung potenziell bewohnbarer Welten in der Nähe ist möglicherweise nur noch wenige Jahre entfernt “, sagte Vogt, Professor für Astronomie und Astrophysik an der UCSC.

Das Team fand die neuen Planetensysteme, indem es Daten kombinierte, die am W. M. Keck Observatorium in Hawaii und am anglo-australischen Teleskop (AAT) in New South Wales, Australien, gesammelt wurden.

Drei der neuen Planeten umkreisen den hellen Stern 61 Virginis, der im Frühlingskonstellation Jungfrau mit bloßem Auge unter dunklem Himmel zu sehen ist. Astronomen und Astrobiologen sind seit langem von diesem besonderen Stern fasziniert, der nur 28 Lichtjahre entfernt ist. Unter Hunderten unserer nächsten stellaren Nachbarn ist 61 Vir der Sonne in Bezug auf Alter, Masse und andere wesentliche Eigenschaften am ähnlichsten. Vogt und seine Mitarbeiter haben herausgefunden, dass 61 Vir mindestens drei Planeten beherbergen, deren Masse etwa das 5- bis 25-fache der Masse der Erde beträgt.

Klicken Sie hier, um eine Animation zu sehen, die eine Simulation der heißen Atmosphäre des 5.3-Erdmassenplaneten 61 Vir b zeigt, der in einer 4,2-Tage-Umlaufbahn um seinen Stern kreist. Der imaginäre Beobachter sitzt im Raum über dem Planeten und sieht, wie sich die heiße Seite (die immer dem Stern zugewandt ist) in und aus dem Blickfeld dreht.

Kürzlich entdeckte ein separates Team von Astronomen mithilfe des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA, dass 61 Vir auch einen dicken Staubring in einer Entfernung enthält, die ungefähr doppelt so weit von 61 Vir entfernt ist wie Pluto von unserer Sonne. Der Staub entsteht offenbar durch Kollisionen kometenartiger Körper in den kalten Außenbereichen des Systems.

"Spitzers Entdeckung von kaltem Staub, der 61 Vir umkreist, zeigt, dass es eine echte Verwandtschaft zwischen der Sonne und 61 Vir gibt", sagte Eugenio Rivera, Postdoktorand am UCSC. Rivera berechnete eine umfangreiche Reihe numerischer Simulationen, um herauszufinden, dass in der noch unerforschten Region zwischen den neu entdeckten Planeten und der äußeren Staubscheibe leicht eine bewohnbare erdähnliche Welt existieren könnte.

Das zweite neue System, das das Team gefunden hat, verfügt über einen Planeten mit 7,5 Erdmassen, der HD 1461 umkreist, einen weiteren nahezu perfekten Zwilling der Sonne, der 76 Lichtjahre entfernt liegt. Mindestens ein und möglicherweise zwei weitere Planeten umkreisen den Stern. HD 1461 liegt im Sternbild Cetus und kann am frühen Abend unter guten Bedingungen mit dunklem Himmel mit bloßem Auge gesehen werden.

Der Planet mit 7,5 Erdmassen, der den Namen HD 1461b trägt, hat eine Masse fast in der Mitte zwischen den Massen von Erde und Uranus. Die Forscher sagten, sie könnten noch nicht sagen, ob HD 1461b eine vergrößerte Version der Erde ist, die größtenteils aus Gestein und Eisen besteht, oder ob sie wie Uranus und Neptun hauptsächlich aus Wasser besteht.

Laut Butler erforderten die neuen Erkennungen modernste Instrumente und Erkennungstechniken. "Der innere Planet des 61 Vir-Systems gehört zu den zwei oder drei Planetensignalen mit der niedrigsten Amplitude, die mit Sicherheit identifiziert wurden", sagte er. „Wir haben festgestellt, dass die Kombination von Daten aus den AAT- und Keck-Teleskopen, zwei Weltklasse-Observatorien, einen enormen Vorteil bringt, und es ist klar, dass wir eine hervorragende Chance haben, potenziell bewohnbare Planeten um die nächsten Sterne herum zu identifizieren innerhalb weniger Jahre. “

Die 61 Vir- und HD 1461-Erkennungen ergänzen eine Reihe neuer Entdeckungen, die das konventionelle Denken in Bezug auf die Planetenerkennung auf den Kopf gestellt haben. Im vergangenen Jahr hat sich gezeigt, dass Planeten, die die nächsten Nachbarn der Sonne umkreisen, äußerst häufig sind. Laut Butler gibt es derzeit Hinweise darauf, dass die Hälfte der nahe gelegenen Sterne einen nachweisbaren Planeten mit einer Masse hat, die gleich oder kleiner als die von Neptun ist.

Das von Vogt und Butler geleitete Lick-Carnegie Exoplanet Survey Team verwendet Radialgeschwindigkeitsmessungen von bodengestützten Teleskopen, um das in einem Stern durch das Gravitationsschleppen eines umlaufenden Planeten induzierte „Wackeln“ zu erfassen. Die Radialgeschwindigkeitsbeobachtungen wurden durch präzise Helligkeitsmessungen ergänzt, die von Gregory Henry von der Tennessee State University mit Roboterteleskopen in Arizona aufgenommen wurden.

"Wir sehen in keinem Stern eine Helligkeitsvariabilität", sagte Henry. "Dies versichert uns, dass die Wackelbewegungen wirklich auf Planeten zurückzuführen sind und nicht die Muster dunkler Flecken auf den Sternen verändern."

Laut Teammitglied Gregory Laughlin, Professor für Astronomie und Astrophysik an der UCSC, können diese bodengestützten Methoden dank verbesserter Ausrüstung und Beobachtungstechniken nun Erdmassenobjekte um nahegelegene Sterne finden.

"Es kommt auf ein Kopf-an-Kopf-Rennen an, ob die ersten potenziell bewohnbaren Planeten vom Boden oder vom Weltraum aus entdeckt werden", sagte Laughlin. "Vor ein paar Jahren hätte ich mein Geld in weltraumgestützte Erkennungsmethoden gesteckt, aber jetzt scheint es wirklich ein Fehler zu sein. Was an der aktuellen bodengestützten Methode zur Erfassung der Radialgeschwindigkeit wirklich aufregend ist, ist die Fähigkeit, die nächstgelegenen potenziell bewohnbaren Planeten zu lokalisieren. “

Bildunterschrift: 61 Virginis ist einer von nur einer Handvoll wirklich sonnenähnlicher Sterne, die mit bloßem Auge gesehen werden können. Astronomen haben drei massearme Planeten entdeckt, die den Stern umkreisen. Bildnachweis: Sky View der NASA

Papiere:
Eine Supererde und zwei Neptune, die den sonnenähnlichen Stern 61 Virginis umkreisen
Eine Supererde, die den nahe gelegenen sonnenähnlichen Stern HD 1461 umkreist
Ein langjähriger Planet, der einen nahe gelegenen sonnenähnlichen Stern umkreist

Quelle: UC Santa Cruz

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