113 22Extrasolare Planeten Abb. 22.3 E Lichtkurve des Sterns HD 189733 Re la ti ve H el lig ke it Phase –0,04 –0,02 0,02 1,01 1 0,99 0,98 0,97 0,96 0,040 HD 189733 22.4 Erste Photos von Exoplaneten Waren Exoplaneten bisher nur indirekt nachgewiesen worden, so mehrten sich in den ersten Jahren unseres Jahrhunderts die Hinweise auf direkt photographierbare Planeten anderer Sonnen. So vermuten die Astronomen des ESO, dass eine Aufnahme, die im September 2004 vom Braunen Zwerg (vgl. S. 133) mit der Bezeichnung 2M 1207 gemacht wurde, diesen mit einem Planeten zeigt (Abb. 22.5). Der Braune Zwerg steht 225 Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange (Hydra). Die Astronomen werden in ihrer Vermutung bestätigt durch Aufnahmen, die mittels sogenannter adaptiver Optik mit dem Very Large Telescope (VLT) im Infraroten gemacht wurden. Diese und ältere Aufnahmen zeigen eine gemeinsame Bewegung von 2M 1207 und seinem Begleiter, woraus geschlossen werden kann, dass diese gravitativ aneinander gebunden sind, also den Braunen Zwerg mit seinem Planeten zeigen. E Aufgabe 2 Abb. 22.3 zeigt die im November 2005 aufgenommene Lichtkurve des Sterns HD 189733, dessen Licht kurzzeitig durch den Transit des Exoplaneten HD 189733b abgeschwächt wird. Der Radius des Sterns beträgt etwa 0,75 Sonnenradien. Berechnen Sie die Größe des Transitplaneten in Jupiterradien. planeten vorliegen oder nicht etwa sich partiell abdeckende Doppelsterne, Pulsationen oder Sternenlecken. Die durch Transit gefundenen Kandidaten müssen also z. B. durch das Dopplerverfahren veriiziert werden. Stars bei der Suche nach Exoplaneten sind die Weltraumteleskope COROT (2006–2012), Kepler (seit April 2009) und Gaia (ab Jahreswende 2013/2014). Die Gaia-Mission soll für etwa 1 Milliarde Sterne der Galaxis mit einer bisher unerreichten Genauigkeit die Positionen, Entfernungen (Parallaxen) und Bewegungen messen. Für Sterne mit Helligkeiten zwischen 15 mag und 20 mag beträgt sie etwa 10–6 bis 300 · 10–6 Winkelsekunden. Innerhalb kurzer Zeit wurden Exoplaneten gefunden, die Kombinationen ihrer Größe und Umlaufdauer in einem großen Bereich hatten, darunter auch erdähnliche (Abb. 22.4). 22.3 Fremde Welten Bei der Jagd nach Exoplaneten ist man mit großer Selbstverständlichkeit davon ausgegangen, dass sie sich so verhalten, wie es die Planeten des Sonnensystems tun: innen die kleinen Gesteinsplaneten und außen die großen Gasplaneten. Sehr überrascht wurden die Astrophysiker daher, als ihnen immer klarer wurde, dass das so nicht stimmt. Schon der erste entdeckte Exoplanet, 51 Pegasi b, war jupiterähnlich und kreiste in weniger als fünf Tagen um seinen Stern. 51 Pegasi b führte zur Einführung einer neuen Klasse von Planeten, genannt „Hot Jupiter“, welche im Laufe der Zeit immer größer wurde. Sollte das eventuell ein Auswahleffekt sein? Abb. 22.4 E Darstellung der bis November 2013 gefundenen Exoplaneten Umlaufdauer in Tagen Neptun Erde Jupiter Ra di us re la ti v zu r E rd e N u r zu P rü fz w e c k e n E ig e n tu m d s C .C . B u c h n e r V e rl a g s