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Autor: Stefan Heykes / 12. Oktober 2010, 17:24 Uhr

Entfernter Exoplanet entdeckt

Das MOA-Team (Microlensing Observations in Astrophysics) hat die Entdeckung des Exoplaneten MOA-2009-BLG-319Lb bekanntgegeben. Es handelt sich hierbei um den insgesamt erst 11. Exoplaneten, der mittels des Gravitationslinseneffekts gefunden wurde. Mit einer Entfernung von etwa 19.900 Lichtjahren zur Erde handelt es sich um einen der am weitesten entfernten bekannten extrasolaren Planeten.

Quelle: arxiv.org
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Das MOA-Programm nutzt den Effekt der Lichtbeugung durch große Massen aus. Dies bedeutet, dass ein Stern oder Planet, der vor einer Lichtquelle im Hintergrund vorbeizieht, diese verstärkt. Mithilfe dieser Verstärkung kann man dann feststellen, was für ein Objekt das Licht verstärkt hat. Wenn man nun ein Planetensystem hat, gibt es in der aufgezeichneten Lichtkurve zwei Spitzenwerte für die Verstärkung. Einer wird vom Stern verursacht, einer von seinem Planeten. Im Blickfeld des MOA-Programms liegt insbesondere das Zentrum der Milchstraße (der sogenannte Bulge), in dem auch MOA-2009-BLG-319Lb entdeckt wurde.

In diesem Fall konnte man bereits einen Tag vor dem Maximum erkennen, dass hier ein Gravitationslinseneffekt zu beobachten ist. Dadurch gelang es, mit der Rekordanzahl von 20 Teleskopen aus aller Welt gleichzeitig das Planetensystem MOA-2009-BLG-319L zu beobachten. Nie zuvor wurde ein einzelner Exoplanet von so vielen unabhängigen Teleskopen beobachtet. Aufgezeichnet wurde dieses Ereignis am 20. Juni 2009, jetzt wurde die Analyse dazu veröffentlicht.

arxiv.org

Lichtkurve von MOA-2009-BLG-319Lb. Der kleine Zacken in der Mitte links zeigt die Verstärkung durch den Planeten, der große Zacken in der Mitte rechts die durch den Stern
(Bild: arXiv:1010.1809v1)
Aufgrund der großen Entfernung ist es bei Exoplaneten, die mit dieser Methode gefunden werden, meist nicht möglich, exakte Aussagen zu Stern und Planet zu treffen. Die einzige sichere Aussage ist das Verhältnis der Massen von Stern und Planet. Dieses kann durch die unterschiedlich große Verstärkung der Hintergrundquelle bestimmt werden. Hier ist der Stern 2.530-mal so schwer wie der Planet. In diesem Fall sind die weiteren Angaben relativ ungenau. Das Planetensystem liegt demnach in einer Entfernung von 19.900 Lichtjahren (mögliche Abweichung ca 4.000 Lichtjahre) zur Erde. Der Stern gehört entweder zur K- oder zur M-Spektralklasse, ist also kleiner als unsere Sonne. Seine Masse beträgt vermutlich 38% der Sonnenmasse, liegt aber mit Sicherheit im Bereich von 20% bis 72% der Sonnenmasse. Daraus folgt mit dem bekannten Massenverhältnis für den Planeten eine Masse von 26-94 Erdmassen, wahrscheinlich 50 Erdmassen. Damit ist MOA-2009-BLG-319Lb etwa halb so groß wie der Saturn.

Der gemessene Abstand von Stern und Planet liegt bei 2,4 Astronomischen Einheiten (Schwankungsbreite von 1,8 bis 3,6 AE). Da dieser Wert von den Massen abhängt, ist er ebenso unsicher wie die Masseangaben. Wenn man Gravitationslinsen nutzt, kann man keine weiteren Aussagen über den Orbit des Planeten machen, da man seine Bewegungsgeschwindigkeit nicht kennt und auch nur eine einzige Abstandsmessung durchführen kann. Aufgrund der großen Entfernung wird man in absehbarer Zeit keine weiteren Erkenntnisse über diesen Planeten gewinnen können, deshalb werden die vorliegenden Daten die einzigen bleiben. Offene Fragen wird man nicht klären können.

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