Neue Studie findet sieben wahrscheinliche Exokometen

Ein Bild des Halleyschen Kometen. (Credits: W. Liller, the International Halley Watch Large Scale Phenomena Network)
Ein Bild des Halleyschen Kometen. (Credits: W. Liller, the International Halley Watch Large Scale Phenomena Network)

Dank der bemerkenswerten Empfindlichkeit des Weltraumteleskops Kepler und technologischer Fortschritte bei weltraum- und bodenbasierten Methoden in den letzten zwölf Jahren sind momentan über 3.500 bestätigte Exoplaneten bekannt. Über die Kleinkörper, die innerhalb dieser Systeme kreisen, beispielsweise Asteroiden und Kometen, weiß man allerdings nur wenig.

Theorien zur Planetenentstehung sagen voraus, dass solche Kleinkörper häufig vorkommen sollten, aber ihre geringen Massen und kleinen Radien stellen extreme Ansprüche an ihren Nachweis. Methoden, die sich auf Transits fester Körper oder Geschwindigkeitsveränderungen stützen, sind im Allgemeinen mehrere Größenordnungen zu ungenau, um derart kleine Objekte aufzuspüren. Der kleinste feste Himmelskörper, der bislang mit der Transitmethode nachgewiesen wurde, ist ein Objekt, dessen Durchmesser ungefähr ein Viertel des Erddurchmessers beträgt. Pulsar-Timing-Messungen konnten dagegen ein Objekt von der Masse des Mondes entdecken, das einen Pulsar umkreist.

Im Rahmen einer umfangreichen Analyse der Kepler-Datensätze mit 201.250 Sternen arbeiteten die Astronomen Andrew Vanderburg, Dave Latham und Allyson Bieryla vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit acht Kollegen zusammen, um sechs wahrscheinliche Kometen zu entdecken und zu modellieren, die vor einem Stern vorbeiziehen. Um einen anderen Stern fanden sie möglicherweise einen weiteren Kometen.

Die physikalischen Eigenschaft, die diese Nachweise möglich machte, war unverhofft: Die Kometen besitzen große, ausgedehnte Staubschweife, die genug Sternlicht blockieren, so dass sie sich selbst durch einzigartige, asymmetrische Absorptionsschwächungen in ihren Transitlichtkurven bemerkbar machten. In der Studie wird berichtet, dass 1999 die Vorhersage eines solchen Effekts vorhergesagt wurde. Die Astronomen zogen andere Erklärungen für die Helligkeitsabfälle in Betracht, etwa Sternflecken oder mögliche Ungereimtheiten in ihrem Kometenmodell wie das Orbitalverhalten, aber verwarfen sie alle.

Die Wissenschaftler konnten die Masse der Kometen anhand der beobachteten Eigenschaften des Transits und einfacher Vermutungen schätzen und sie schlussfolgern, dass die Himmelskörper eine ähnliche Masse aufweisen wie der Halleysche Komet. Die Forscher schlussfolgerten außerdem, dass Exokometen wahrscheinlich nicht selten vorkommen, wenn man bedenkt, dass diese sieben Exemplare ohne moderne Computerunterstützung gefunden wurden. Allerdings werden tiefere Suchen nötig sein, um sie zu finden.

Weil sich die beiden in der Studie untersuchten Sterne mit ihren Exokometen einander recht ähnlich sind, schließen die Forscher mit der Frage, ob Kometentransits vorzugsweise um bestimmte Sterntypen auftreten, wenngleich die Antwort noch unbekannt ist.

Abhandlung: "Likely Transiting Exocomets Detected by Kepler" von S. Rappaport, A. Vanderburg, T. Jacobs, D. LaCourse, J. Jenkins, A. Kraus, A. Rizzuto, D. W. Latham, A. Bieryla, M. Lazarevic, and A. Schmitt, MNRAS 474, 1453, 2018.

Quelle

(THK)

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