Astronomie: SPHERE-Instrument findet seinen ersten Exoplaneten
Das "Planetenfinder-Instrument" der Europäische Südsternwarte (ESO), welches teilweise an der ETH Zürich entwickelt und gebaut wurde, hat seinen ersten Exoplaneten entdeckt. HIP 65426b ist etwa 385 Lichtjahre von uns entfernt — und ist ein besonders interessanter Exoplanet.
Die Suche nach Exoplaneten — andere Planeten, die andere Sterne umkreisen — gehört heute zu den anspruchsvollsten und aufregendsten Gebieten der Astronomie. Der Exoplanet HIP 65426b wurde vor kurzem mit dem externe SeiteSPHERE-Instrument (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument) auf ESOs externe SeiteVery Large Telescope (VLT) entdeckt. Das Institut für Astronomie der ETH Zürich war an der Entwicklung und beim Bau des SPHERE-Instruments wesentlich beiteiligt: das Team rund um Prof. Hans-Martin Schmid war verantwortlich für den Bau des bildgebenden Polarimeters, ZIMPOL, welcher nach dem reflektierten Licht von extra-solaren Planeten sucht.
Der nun entdeckte Exoplanet ist warm (zwischen 1000 und 1400 Grad Celsius) und hat eine Masse, die sechs- bis zwölfmal grösser ist als jene des Jupiters. HIP 65426b scheint eine sehr staubige Atmosphäre zu haben, die mit dicken Wolken gefüllt ist, und er umkreist einen heissen, jungen Stern, der sich überraschend schnell dreht. Ungewöhnlich ist, angesichts seines Alters, dass der Stern nicht von einer Scheibe von Trümmern umgeben zu sein scheint. Das Fehlen einer Scheibe wirft einige Fragen auf, insbesondere, wie sich der Planet ursprünglich gebildet hat. Möglicherweise geschah dies in einer Scheibe aus Gas und Staub, und als die Scheibe schnell zerstreut wurde, wechselwirkte HIP 65426b mit anderen Planeten, um dann in eine entferntere Umlaufbahn zu geraten, wo wir ihn jetzt sehen. Eine andere Möglichkeit ist, dass sich der Stern und der Planet zusammen als ein binäres System gebildet haben, in dem die massivere Komponente den anderen "Möchtegern-Stern" daran hinderte, ausreichende Materie zu sammeln, um tatsächlich ein Stern zu werden. Die Entdeckung von HIP 65426b gibt Astronomen die Möglichkeit, die Zusammensetzung und Lage der Wolken in seiner Atmosphäre zu erkunden und Theorien bezüglich der Formation, Evolution und Physik von Exoplaneten zu testen.
SPHERE ist ein leistungsfähiger "Planetenfinder", der auf dem Unit Telescope 3 des VLT installiert ist. Sein wissenschaftliches Ziel ist es, neue riesige Exoplaneten zu entdecken und zu erforschen, die um nahegelegene Sterne kreisen. Verwendet wird dabei die sogenannte direkte Bildgebung, welche darauf abzielt, direkt Bilder von Exoplaneten und Trümmerscheiben rund um Sterne zu erfassen, ähnlich wie beim Schiessen eines Fotos. Die direkte Bildgebung ist schwierig, weil das Licht eines Sterns so stark ist, dass das schwache Licht, welches vom umkreisende Planeten reflektiert wird, vom Sternenlicht überstrahlt wird. SPHERE ist so entworfen, dass dieses Problem umgangen werden kann, indem spezifisch das polarisierte Licht erfasst wird, das von der Oberfläche eines Planeten reflektiert wird.
Das Bild von HIP 65426b wurde im Rahmen eines SHINE-Programms (SpHere INfrared Umfrage für Exoplaneten) erfasst. SHINE zielt darauf ab, 600 junge nahegelegene Sterne im Nahinfrarot mit SPHEREs hohem Kontrast und hoher Winkelauflösung zu erkunden, um dann neue Planetensysteme zu entdecken und zu charakterisieren und zu erforschen, wie sie sich bilden.
(Text basierend auf der externe SeiteESO-Pressemitteilung.)