Auf dem Astro-Bild der Woche ist ein fremdes Planetensystem zu sehen, das zu dem Stern HR 8799 gehört. Der Stern ist nur rund 120 Lichtjahre von unserem eigenen Sonnensystem entfernt, was in kosmischen Maßstäben betrachtet ein Katzensprung ist. Die Entfernung entspricht ungefähr der 30-fachen Distanz zum nächstgelegenen Fixsternsystem Alpha Centauri.
HR 8799 ist ein sonnenähnlicher Stern, was seine Masse und Größe betrifft: Bei einer Masse von circa 1,5 Sonnenmassen besitzt er den 1,3-fachen Sonnendurchmesser. Allerdings ist er wesentlich jünger. Während die Sonne mit ihren rund 4,6 Milliarden Jahren schon ihr „Erwachsenenalter“ erreicht hat, ist dieser Stern gerade einmal 60 Millionen Jahre alt. In dieser relativ frühen Phase seiner Entwicklung zeigt er noch Unregelmäßigkeiten in seiner Leuchtkraft, weshalb er zu den sogenannten γ-Doradus-Veränderlichen gezählt wird.
Das Bild zeigt das System mit mehreren nachgewiesenen Planeten (siehe Beschriftung, der Stern selbst wurde ausgeblendet). Das Besondere an dieser Aufnahme ist, dass sie mit einem vergleichsweise kleinen Teleskop gemacht wurde, dem Hale Telescope des Palomar Observatoriums nördlich von San Diego. Der effektiv genutzte Spiegeldurchmesser betrug lediglich 1,5 Meter. Direkte Abbildungen von Exoplaneten mit Hilfe bodengestützter Instrumente gelangen bis dato nur mit viel größeren Teleskopen, beispielsweise einem der beiden 10-Meter-Teleskope des W. M. Keck Observatory oder dem 8-Meter-Teleskop des Gemini North Observatory.
Astronomen vermuten, dass es sich bei den drei sichtbaren Planeten um jupiterähnliche Gasriesen handelt, die aber um ein Vielfaches massereicher sind als der Namensgeber in unserem Sonnensystem. HR 8799b, HR 8799c und HR 8799d, so ihre Katalogbezeichnungen, umkreisen ihren Zentralstern zudem in deutlich größeren Distanzen. Während Jupiter im Durchschnitt etwa 5,2 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt ist, sind es hier 68, 38 beziehungsweise 24 Astronomische Einheiten. Eine Astronomische Einheit entspricht der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne, also circa 149,6 Millionen Kilometer.
Die Planeten wurden im Jahr 2008 im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums fotografiert, wobei die oben genannten Großteleskope des W. M. Keck Observatory und des Gemini North Observatory zum Einsatz kamen. Die hier vorgestellte Aufnahme stammt aus dem Jahr 2010. Ein Jahr nach der Entdeckung der Planeten konnte dasselbe Beobachtungsteam einen vierten Planeten in dem System nachweisen, der sich weiter innen befindet. Er kreist im Abstand von 14,5 Astronomischen Einheiten um den Stern und benötigt für einen Umlauf circa 50 Jahre.
Die Suche nach und die Erforschung von Exoplaneten in ihren Sternsystemen ist wichtig, weil sie uns neue Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung unseres eigenen Sonnensystems liefern kann. Die Entwicklung von Planetensystemen hängt stark von den physikalischen Eigenschaften ihrer Zentralsterne ab beispielsweise von der Temperatur und Leuchtkraft. Daher sind sonnenähnliche Sterne in all ihren Lebensphasen von besonderem Interesse für die Astronomen. Sie stellen eine Art Labor dar, um die Vergangenheit, die Gegenwart und die Zukunft unseres Sonnensystems zu untersuchen.
Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA13034.jpg
Anmerkung der Redaktion
Die anderen drei Vorschläge für das Astro-Bild der Woche waren:
Bild 1: Der Galaxienhaufen Abell 1689 als Gravitationslinse
Bild 2: Corona Australis und der Coronet Cluster
Bild 3: Der Kugelsternhaufen NGC 362
(THK)
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