Ein französisches Astronomenteam hat mit Hilfe des Very Large Telescope der ESO einen Himmelskörper entdeckt, der sich sehr nahe an der Sternscheibe von beta Pictoris befindet und innerhalb seiner Staubscheibe liegt. Mit einer projizierten Entfernung von 8 AE vom Zentralstern könnte es der seit langem vermutete Planet sein, der u. a. auch für die Krümmung in der Staubscheibe verantwortlich wäre. Diese Entdeckung ist aber noch nicht bestätigt.
Beta Pictoris ist einer der bekanntesten und am besten untersuchten Sterne mit lange bekannten Staubscheiben. Die Art von Staubscheiben, die dort vorhanden ist, nennt man "Trümmerscheiben" (englisch: debris disk). Solche Trümmerscheiben bestehen aus Staub, der unter anderem aus Zusammenstößen von Planetesimalen und Asteroiden in der frühen Entstehungsphase des Sterns entstand. Die Staubscheibe um beta Pictoris war die erste Staubscheibe überhaupt, die fotografisch aufgenommen worden ist (im Jahr 1984 von B. Smith & R. Terrile). Beobachtungen in den neunziger Jahren mit den Weltraumteleskop Hubble zeigten zudem einen so genannten Warp in der Staubscheibe, d. h. eine asymmetrische Krümmung innerhalb der Staubscheibe bei ca. 50 AE. "Dies sind indirekte, aber verräterische Anzeichen, die auf die Anwesenheit eines massiven Planeten zwischen der 5- und 10-fachen Entfernung Erde-Sonne hinweisen.", erläuterte die Teamführerin Anne-Marie Lagrange. "Dennoch sind die Untersuchung der inneren Region der Scheibe eine herausfordernde Aufgabe." Kürzliche Untersuchungen im Jahr 2007 offenbarten, dass der Warp in Wirklichkeit eine weitere, kleine Staubscheibe mit ca. 15 Grad ist.
Im Jahr 2003 verwendete das französisches Suchteam das NACO-Instrument an einem der 8.2-Meter-Teleskope des Very Large Telescope (VLT) der ESO, um die Umgebung von beta Pictoris mittels hochauflösender Bilder im Infrarot-Bereich zu untersuchen. Kürzlich analysierte ein Mitglied des Teams die Daten erneut, um die mögliche Anwesenheit eines Begleiter des Sterns aufzuspüren. Sie wendeten eine Reihe von verschiedenen, wissenschaftlichen Methoden und Tests an; in der Hoffnung, einen möglichen Begleiter als visuelles Objekt zu verifizieren. Das bedeutet, dass das der mögliche Begleiter in der gewonnenen Aufnahme als ein Lichtpunkt zu erkennt ist und kein so genanntes Speckles-Artefakt darstellt. Diese Artefakte sind kleine fleckenähnliche Lichtpunkte um einer Sternscheibe, die bei der Eliminierung des Sternlichtes unter Anwendung von Adaptiver Optik nicht ganz vermieden werden können.
In allen 3 Testreihen, die vorgenommen worden sind, zeigte sich, dass der mögliche Begleiter bei beta Pictoris kein Speckle-Artefakt war, sondern ein real existierendes Objekt. "Unsere Beobachtungen zielen auf die Anwesenheit eines Gasplaneten mit der 8-fachen Masse des Jupiters und einer projizierten Entfernung zum Zentralstern der 8-fachen Entfernung Erde-Sonne, das ca. der Entfernung von Saturn zur Sonne entspricht.", erklärte Lagrange.
"Wir können jedoch nicht definitiv ausschließen, dass der mögliche Begleiter ein Vordergrund- oder Hintergrundobjekt ist", mahnte der Mitentdecker Gael Chauvin zur Vorsicht: "Um diese kleine Unsicherheit zu beseitigen, benötigen wir jedoch weitere neue Beobachtungen, die diese Entdeckung bestätigen." Das Suchteam hatte zudem in den Beobachtungsarchiven des Weltraumraumteleskops Hubble geforscht, konnte aber den möglichen Planetenkandidaten keinen bereits bekannten Vordergrund- und Hintergrundobjekten um beta Pictoris zuordnen.
Da sich der mögliche Begleiter aber innerhalb der Staubscheibe von beta Pictoris befindet, spricht dafür, dass es ein direkter Begleiter von beta Pictoris sein kann. Desweiterem hat der mögliche Begleiter die benötigte Masse und die Entfernung zum Zentralstern, um die Entstehung des Warps in der Staubscheibe von beta Pictoris zu erklären. Das bedeutet, dass genau dieser mögliche Planet für die Asymmetrie in der Staubscheibe verantwortlich wäre.
Wenn der Begleiter bestätigt wird, dann wäre es das erste Mal, dass ein planetarer Begleiter mit einem so geringem Abstand zu seinem Stern fotografiert wurde. Alle bisherigen Aufnahmen zeigen Exoplaneten, die einen größeren Abstand zum Zentralstern aufweisen.
Im Zuge der letzten visuellen Entdeckung von Exoplaneten um die Sterne HR 8799 und Fomalhaut – und nun um beta Pictoris – hat sich die direkte astronomische Beobachtung in der Erforschung von Planeten um ferne Sterne endgültig etabliert. Bereits in den letzten Jahren konnten Einzelerfolge wie 2M 1207 b, GQ Lup b, AB Pic b, SCR 1845 b, UScoCTIO 108 b, CT Cha b und 1RXS J160929.1-210524 b erzielt werden, doch die Entdeckungen der vergangenen Wochen verstärken das Potenzial nun um ein Vielfaches. Weitere Ziele stehen bereits auf den Beobachtungslisten. Zum Beispiel ist der Stern epsilon Eridani ein optimales Beobachtungsziel, da er sehr ähnliche Eigenschaften wie beta Pictoris und Fomalhaut aufweist: Er ist ein sonnennaher Stern, er besitzt eine Staubscheibe und bei diesem Stern wurde schon ein Exoplanet entdeckt. Ein weiterer Exoplanet wird aufgrund der Asymmetrie der Staubscheibe vermutet.
Verwendete und weiterführende Quellen:
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beta Pic im 'Katalog der Welten'
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Beta Pictoris planet finally imaged? (ESO 42/08 - Science Release)
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A probable giant planet imaged in the β Pictoris disk. VLT/NACO Deep L-band imaging (PDF-Preprint)
Michael Johne
