Astronomen haben entdeckt ein neuer Exoplanet – aber dieses Mal könnte die Art und Weise, wie sie ihn gefunden haben, genauso bedeutsam sein wie die Entdeckung selbst. Die Forscher verwendeten eine bahnbrechende Kombination aus indirekter und direkter Planetenerkennung, um die ferne Welt zu lokalisieren, die als HIP 99770 b bekannt ist. Es könnte uns der Suche nach erdähnlichen Exoplaneten unter unseren (entfernten) Nachbarsternen näher bringen.
Die direkte Bildgebung ist das, was die meisten Gelegenheitsbeobachter im Mittelpunkt der Exoplanetenjagd erwarten würden: die Verwendung leistungsstarker Teleskope mit fortschrittlicher Optik, um Bilder entfernter Planetenkörper aufzunehmen. Die direkte Abbildung ist jedoch am effektivsten für Planeten, die weit von ihren Sternen entfernt kreisen; Ein Exoplanet, der näher an seiner Sonne liegt, wird normalerweise durch das helle Licht des Sterns verdeckt, was es schwierig macht, ihn zu erkennen oder abzubilden. (Wenn sie weiter entfernt sind, besteht ein größerer Kontrast zwischen dem Licht des Exoplaneten und dem des Sterns.)
In der Zwischenzeit sucht die indirekte Bildgebung (Präzisionsastrometrie) nach Sternen, die zu „wackeln“ scheinen, was bedeutet, dass ihre Schwerkraft von einem (für uns ansonsten unsichtbaren) Exoplaneten beeinflusst werden könnte. Diese Methode kann leichter das Vorhandensein von Planeten erkennen, die näher an ihren Sternen kreisen – wie die Beziehung der Erde zur Sonne. Infolgedessen hat die indirekte Bildgebung über 5.000 Exoplanetenentdeckungen erbracht, während die direkte Bildgebung nur etwa 20 erfasst hat.
Das internationale Forscherteam unter der Leitung von Thayne Currie vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) und der University of Texas in San Antonio kombinierte die beiden Methoden, um den neuen Exoplaneten zu entdecken. Zunächst verwendeten sie Daten aus dem Hipparcos-Gaia-Katalog der Beschleunigungen – einer Karte, die die genauen Positionen und Bewegungen von fast zwei Millionen Sternen in der Milchstraße verfolgt – um den Stern HIP 99770 als Hauptkandidaten für die Aufnahme eines Exoplaneten zu identifizieren. Dann benutzten sie Japans ultrastarke Subaru-Teleskop (auf Mauna Kea, Hawaii), um den neu entdeckten Exoplaneten mit dem kreativen Titel HIP 99770 b direkt abzubilden.
Europäische Weltraumorganisation
Das obige Bild der Europäischen Weltraumorganisation zeigt, dass der Exoplanet etwa 16-mal so massereich ist wie Jupiter. Obwohl HIP 99770 b eine Umlaufbahn hat, die mehr als dreimal so lang ist wie Jupiters Umlaufbahn um unsere Sonne, erhält sie ungefähr die gleiche Lichtmenge wie Jupiter, da ihre Sonne etwa doppelt so massiv ist wie unsere. Die Forscher sagen, dass es möglicherweise Wasser und Kohlenmonoxid in seiner Atmosphäre gibt.
Astronomen glauben, dass die neue Methode, die direkte und indirekte Bildgebung kombiniert, eine aufregende neue Tür für zukünftige Entdeckungen öffnet. „Es bietet einen neuen Weg, um mehr Exoplaneten zu entdecken und sie auf eine weitaus ganzheitlichere Weise zu charakterisieren, als wir dies zuvor tun konnten“, sagt Currie. Darüber hinaus geht die Gruppe davon aus, dass die bevorstehende vierte Datenveröffentlichung von Gaia, die fast doppelt so viele Daten wie die vorherige Version liefern wird, es einfacher machen wird, Sterne zu identifizieren, die durch die Schwerkraft von Planetenkörpern wackeln. „Die Entdeckung dieses Planeten wird Dutzende von Folgestudien hervorbringen.“ Das Team untersucht nun Daten von etwa 50 anderen Sternen, die vielversprechend für die Aufnahme von Exoplaneten sind.
„Dies ist eine Art Testlauf für die Art von Strategie, die wir brauchen, um uns eine Erde vorstellen zu können“, sagte Currie. „Es zeigt, dass eine indirekte Methode, die auf die Anziehungskraft eines Planeten anspricht, Ihnen sagen kann, wo und wann Sie nach einer direkten Abbildung suchen müssen. Also ich finde das wirklich spannend.“