Ein internationales Astronomenteam hat einen exotischen, jungen Planeten entdeckt, der keinen Stern umkreist. Dieser vagabundierende Planet namens PSO J318.5-22 liegt rund 80 Lichtjahre von der Erde entfernt und besitzt nur die sechsfache Jupitermasse. Der Planet bildete sich vor etwa zwölf Millionen Jahren – ein Neugeborenes im Hinblick auf die Lebenszeiten von Planeten.
Das Pan-STARRS1 (PS1) Weitwinkelteleskop auf dem Gipfel des Haleakala (Maui) identifizierte ihn anhand seiner schwachen und einzigartigen Wärmesignatur. Nachfolgende Beobachtungen mit anderen Teleskopen auf Hawaii zeigten, dass er Eigenschaften besitzt, die mit denen von Gasriesen vergleichbar sind, welche junge Sterne umkreisen. Und doch ist PSO J318.5-22 auf sich allein gestellt – ohne einen Zentralstern. (Anm. d. Red.: Die Bezeichnung “Planet” in der Originalmeldung ist genau genommen nicht ganz zutreffend. Der aktuellen Definition zufolge muss ein “Planet” unter anderem die Bedingung erfüllen, um die Sonne zu kreisen.)
“Wir haben nie zuvor ein frei im Weltraum vagabundierendes Objekt entdeckt, das so aussieht wie dieses. Es hat all die Eigenschaften von jungen Planeten, die um andere Sterne gefunden werden, aber es bewegt sich ganz allein dort draußen”, erklärte der Teamleiter Dr. Michael Liu vom Institute for Astronomy an der University of Hawaii in Manoa. “Ich hatte mich oft gefragt, ob solche einsamen Objekte existieren, und jetzt wissen wir es.”
In den vergangenen zehn Jahren wurden extrasolare Planeten mit einer unglaublichen Rate entdeckt – etwa 1.000 fand man mit indirekten Methoden wie dem Wackeln des Sterns oder dessen Lichtabschwächung gefunden, was von einem Planeten ausgelöst wurde. Allerdings wurde nur eine Handvoll Planeten direkt abgebildet, die alle um junge (weniger als 200 Millionen Jahre alte) Sterne kreisen. PSO J318.5-22 ist eines der masseärmsten, vagabundierenden Objekte, die uns bekannt sind, möglicherweise das masseärmste. Aber seine auffälligsten Eigenschaften sind seine Masse, Farbe und Energieabgabe, die denen von direkt abgebildeten Planeten gleichen.
“Planeten, die durch direkte Abbildung entdeckt werden, sind unglaublich schwer zu untersuchen, weil sie sich direkt neben ihren viel helleren Zentralsternen befinden. PSO J318.5-22 umkreist keinen Stern und wird für uns deshalb viel leichter zu studieren sein. Er wird einen wundervollen Einblick in die inneren Abläufe von Gasriesen wie Jupiter kurz nach ihrer Geburt liefern”, sagte Dr. Niall Deacon vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, ein Co-Autor der Studie.
PSO J318.5-22 wurde im Rahmen einer Suche nach verhinderten Sternen – Braunen Zwergen – entdeckt. Aufgrund ihrer relativ geringen Temperaturen leuchten Braune Zwerge sehr schwach und besitzen stark rötliche Farben. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, sammelten Liu und seine Kollegen Daten des PS1-Teleskops. PS1 überwacht den Himmel jede Nacht mit einer Kamera, die empfindlich genug ist, um die schwachen Wärmesignaturen von Braunen Zwergen zu registrieren. PSO J318.5-22 stach als seltsames Objekt heraus, es war sogar noch rötlicher als die rötlichsten bekannten Braunen Zwerge.
“Wir beschreiben die Suche nach seltenen Himmelsobjekten oft als die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen. Also entschieden wir uns, den größten Heuhaufen zu durchsuchen, der in der Astronomie existiert – die Datensätze des PS1”, sagte Dr. Eugene Magnier vom Institute for Astronomy an der University of Hawaii in Manoa, ein Co-Autor der Studie. Dr. Magnier leitet das Datenverarbeitungsteam für PS1, das jede Nacht das Äquivalent von 60.000 iPhone-Fotos produziert. Die Gesamtdatenmenge umfasst bislang etwa 4.000 Terabyte.
Nach der Entdeckung durch PS1 unternahm das Team nachfolgende Beobachtungen mit mehreren Teleskopen auf dem Gipfel des Mauna Kea (Hawaii). Infrarotspektren, die von der NASA Infrared Telescope Facility und dem Gemini North Telescope erstellt wurden, zeigten, dass PSO J318.5-22 kein Brauner Zwerg ist. Die Signaturen in seinem Infrarotlicht können am besten erklärt werden, wenn das Objekt jung ist und eine geringe Masse hat.
Durch die regelmäßige Überwachung der Position von PSO J318.5-22 mit dem Canada-France-Hawaii Telescope über einen Zeitraum von zwei Jahren maß das Team die Entfernung des Objekts von der Erde. Basierend auf seiner Entfernung (etwa 80 Lichtjahre) und seiner Bewegung durch den Raum schlussfolgerte das Team, dass PSO J318.5-22 zu einer Ansammlung junger Sterne gehört, die vor rund zwölf Millionen Jahren entstand, dem sogenannten Beta-Pictoris-Bewegungshaufen. Der namensgebende Stern des Haufens, Beta Pictoris, wird tatsächlich von einem jungen Gasriesen umkreist. PSO J318.5-22 ist sogar noch masseärmer als der Planet um Beta Pictoris und entstand vermutlich auf eine andere Weise.
Die Abhandlung über die Entdeckung von PSO J318.5-22 wird in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht und ist online verfügbar. Die anderen Autoren der Studie sind Katelyn Allers (Bucknell University), Trent Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), sowie Michael Kotson und Kimberly Aller (University of Hawaii, Manoa).
Quelle: http://www.ifa.hawaii.edu/info/press-releases/LonelyPlanet/
(THK)
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