Direkt beobachtete Exoplaneten

Das Bild würde auch die Annahme bestätigen dass die Planeten von ausen nach innen entstanden sind.

Wie meinst Du das? Welche Planeten?

Das ist eine interessante Frage:
Entstanden die Planeten von innen nach aussen oder umgekehrt?

Nach gängiger Meinung eher von innen her:
Die Staubschicht um eine Sonne wird von inneren "Materienklumpen" angesogen (Staubsaugereffekt) und bilden schliesslich Planeten.
Da weiter von der Sonne entfernte "Materienklumpen" einen viel weitern Weg haben, geht das entsprechend länger.

Aber hier:

http://idw-online.de/pages/de/news141687

Faszinierend..

In diesem Zusammenhang verweise ich auf den Thread 'Planetenentstehung': https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=630.0

Bitte führt dementsprechende Diskussionen dort weiter. Ab Antwort #10 wurde dort auch ausführlich über die Staubscheibe(n) von Beta Pictoris diskutiert.

Gruß,
Timo

Für großes Aufsehen sorgte letztes Jahr die Entdeckung dreier Exoplaneten um den Stern HR8799 durch direkt Beobachtungen, u.a. mit dem Gemini Teleskop (Siehe dazu ab Antwort 13). Wie das Magazin New Scientist nun berichtet, scheint auf 10 Jahre alten Hubble-Aufnahmen bereits einer dieser Exoplaneten abgebildet zu sein, was damals allerdings nicht erkannt  wurde.

Vor 10 Jahren nahm das Hubble Space Telescope (HST) ebenfalls den Stern HR8799 in den Blick um nach Exoplaneten zu suchen. Damals gab es noch nicht so tolle Techniken zum Herausfiltern des Sternenlichts, sodass der Planet auf den Aufnahmen nicht gefunden werden konnte. Mit neuen Bildanalyse-Methoden rechnete nun ein kanadisches Astronomen-Team die Strahlung des zentralen Objekts heraus, woraufhin der äußerste der drei bekannten Planeten um HR8799 sichtbar wurde.

Mit diesem tollen Ergebnis verbinden sich nun natürlich Hoffnungen, auch auf weiteren HST-Bildern aus dem Archiv Exoplaneten entdecken zu können.

http://www.newscientist.com/article/mg20126934.400-exoplanet-spotted-in-hubble-archive.html

Das erinnert mich an diese alten 3D-Bilder, bei denen im Vordergrund immer irgendein buntes Muster zu sehen war und im Hintergrund irgendetwas, das man erst nach mehrminütigem Starren erkennen konnte. Bei mir hat das nie funktioniert. :'(

Bis jemand Fotos von erdähnlichen Exoplaneten macht, dauerts aber wohl noch ein bisschen, oder? Ich schätz mal, die jetzt abgelichteten sind alle jupitergroß oder noch größer, dass sie schon fast von selbst leuchten?

Ich schätz mal, die jetzt abgelichteten sind alle jupitergroß oder noch größer, dass sie schon fast von selbst leuchten?

Ja, sie sind alle schwerer als Jupiter - zumindest wahrscheinlich. Direkt "abgelichtet" hat man bisher Planeten in den Systemen: HR 8799, Fomalhaut und Beta Pictoris. Der Exoplanet Fomalhaut b hat dabei die geringste Masse. Sie sollte zwischen der Masse Neptuns und drei Jupitermassen liegen. Die anderen Planeten bewegen sich dagegen alle im Bereich 6-10 Jupitermassen. Das ist nicht so groß, als dass sie auf Grund von einsetzenden Deuteriumsfusionsprozessen von selbst leuchten würden.

Wichtiger für die direkte Beobachtung ist es, dass sie alle sehr weit weg vom ihrem Stern ihre Bahnen ziehen, sonst würden sie vom billionenfach stärkeren Licht ihrer Zentralsterne gnadenlos überstrahlt werden. Eine Ausnahme stellt Beta Pictoris b dar, dessen Abstand nur 8 AU beträgt (Vgl. Saturn: 9,5 AU). Das ist schon relativ nah. Diese Beobachtung würde übrigens mit dem VLT gemacht.

Gruß,
Timo

Besteht denn irgendeine Chance, dass man mal einen erdgroßen Planeten direkt vor die Linse bekommt? Irgendwie habe ich da so meine Zweifel...

Die Technik entwickelt sich. Ich kann mich noch an Zeiten erinnern, da man 100 Millionen Lichtjahre als Wahrnehmungsgrenze bezeichnet hat. Mittlerweile blicken wir fast 20 Mal weiter in der Zeit zurück.

Gegenwärtig ist eine ganze Reihe neuer Großteleskope in der Entwicklung bzw. Planung. Dabei sprechen wir von Spiegeldurchmessern von bis zu 42 Metern. Wenn man deren Daten dann noch weltweit miteinander verknüpft (was man auch bei heutigen Teleskopen bereits hin und wieder praktiziert), bekommt man Teleskope mit Basislängen von Tausenden Kilometern, deren Auflösungsvermögen ich nur schwer erahnen kann.

In 10 Jahren wissen (sehen) wir mehr. 

GG

In 10 Jahren wissen (sehen) wir mehr.

<Vorfreude>Jetzt brauchen wir nur noch eine Zeitmaschine.</Vorfreude>

Wenn man deren Daten dann noch weltweit miteinander verknüft (was man auch bei heutigen Teleskopen bereits hin und wieder praktiziert), bekommt man Teleskope mit Basislängen von Tausenden Kilometern, deren Auflösungsvermögen ich nur schwer erahnen kann

Ja das ist ja bei der Radioastronomie noch "recht" einfach, weil man die Signal über Kabel zu einer Sammelstelle schicken kann, wo sie dann überlaget und ausgewertet werden können.
Im Priziep kann man da die Daten auch per Internet verschiecken, die Überlagerung kann dann am Computer berechnet werden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Interferometer_(Radioastronomie)

Bei Optischen Instrumenten, gibts da das Problem das Lichtsignal bis zu Sammelstelle geschickt werden muß und das ist so weit ich weiß nicht über Kabel (auch Optische) möglich.
Beim VLT laufen zum Beispiel unterirdische Tunnel in die dann das Lichtsignal über Spiegel geschickt wird, das ganze muß hoch präzise sein, die wegstrecken zu den einzelnen Teleskopen muß exakt identisch sein damits funtioniert, und auch die Position des zu beobachtenden Objekts zu den einzelnen Teleskopen muß stimmen. Auch das geschiet über Spiegel bei denen man den Abstand zueinander ändern kann (delay lines).
http://de.wikipedia.org/wiki/Very_Large_Telescope

Deshalb wird es schwierig sein Optische Teleskope über mehrere Kilometer (geschweige denn Tausende) mit einander zu verbinden.

Aber wie du schon sagtest

Die Technik entwickelt sich

Gruß 

Das tolle ist, man hat sogar schon DVDs auf die Reise geschickt. Versehen mit genauen GPS-Daten kann man die Überlagerung der Beobachtungsdaten desselben Objekts rechnerisch herbeiführen. Das ist zwar nicht so gut wie tatsächliche optische Interferenz, aber man gewinnt trotzdem viel.

Mal sehen, ob ich die entsprechende Meldung aus dem vergangenen Jahr noch finde.

GG

Jo!
Back to the roots
Daten per Brieftaube! 

Wie läuft das eigentlich genau mit dem Direct Imaging? Da wird ein Sonnensystem beobachtet. Der Stern ist ziemlich hell, eigentlich zu hell. Jetzt hängt man einfach eine Scheibe in den Strahlengang, die ihn möglichst perfekt (ohne Überlappung des Hintergrunds) abdeckt? Aber das ändert doch nichts daran, dass der Planet dann ziemlich schwach leuchtet oder? Oder hab ich da falsche Vorstellungen?

Ja, nur wenn man die Blendwirkung des Sterns mit einem Koronagraphen blockieren (und/oder herausrechnen) kann, kann man Planeten sehen. Diese sind natürlich immer noch sehr leuchtschwach und je schwerer auszumachen, desto näher sie am Stern sind.

Hilfreich ist es, wenn die Planeten noch sehr jung sind und daher noch nicht stark abgekühlt sind. Die von solchen heißen Planeten abgestrahlte Wärmestrahlung (Infrarot) macht die Abbildung erheblich leichter. Die Systeme Beta Pictoris und HR 8799 sind erst ein paar wenige Dutzend Millionen Jahre alt. Fomalhaut b ist etwas älter, verfügt aber wohl über ein riesiges Ringsystem (wie Saturn nur viel größer), was den Planeten deutlich heller erscheinen lässt.

Die anderen Planeten bewegen sich dagegen alle im Bereich 6-10 Jupitermassen. Das ist nicht so groß, als dass sie auf Grund von einsetzenden Deuteriumsfusionsprozessen von selbst leuchten würden.

? planeten sind keine sterne, oder?
oder meinst du die bildung eines möglichen sterns aus einem planeten?

neo

Zitat

Die anderen Planeten bewegen sich dagegen alle im Bereich 6-10 Jupitermassen. Das ist nicht so groß, als dass sie auf Grund von einsetzenden Deuteriumsfusionsprozessen von selbst leuchten würden.

? planeten sind keine sterne, oder?
oder meinst du die bildung eines möglichen sterns aus einem planeten?

Nein und nein. 

Manchmal ist es allerdings nicht leicht, von der Erde aus zu entscheiden, ob es sich bei einem Objekt, dass eine andere Sonne umkreist um einen Braunen Zwergen oder um einen Planeten handelt. Man geht davon aus, dass die kritische Masseuntergrenze bei ca. 13 Jupitermassen liegt (ein anderes Kriterium zur Unterscheidung zwischen Sternen und Planeten  wäre der Formationsmechanismus). Die genannten Planeten sind leichter als 13 M_J und haben daher keine Chance ein Brauner Zwerg zu sein. Hat ein Objekt mehr als 13 Jupitermassen wird zwar keine Wasserstofffusion möglich, was das Kriterium für einen "echten" Stern wäre. Dennoch kann es bei Objekten über 13 Jupitermassen zu Fusionsprozessen kommen, nämlich der genannten Deuteriumfusion, bei der ein Deuterium-Atom (bestehend aus einem Proton und Neutron) mit einem Proton zu Helium-3 fusioniert. Diese Fusionsreaktion benötigt wesentlich kleinere Energiedichten als die Wasserstofffusion in Sternen. Daher kann sie sich schon bei so massearmen Objekten wie Braunen Zwergen entzünden.

Moin,

Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es gelungen das System des Sterns *HR 8799* (auch *V342 Pegasi*), Sternbild Pegasus, 5,96 mag, 130 ± 4 Lj, zu beschreiben und sein Alter zu bestimmen.*HR 8799* ist ein *γ-Doradus-Veränderlicher*, drei Planeten umkreisen ihn.
*HR 8799* zählt zur Spektralklasse A und ist jünger, heller und mit 1,5 M_So auch massereicher als unser Zentralgestirn.




Dafür hatten die Wissenschaftler alle vorhandenen Daten und Informationen zu dem Stern und den drei ihn umkreisenden Planeten zusammengetragen. Auch die Beobachtungsdaten zweier Gürtel aus Asteroiden, Kometen und Staub im gleichen System flossen in die Jenaer Untersuchungen ein.

Das angenommene Alter schwankte zwischen 30 Mio und 1 Mrd Jahre, eine enorme Zeitspanne, die sie jetzt deutlich auf 30 bis 50 Mio Jahre einschränken konnten. Bei der Masse der Planeten und die Ausrichtung ihrer Bahnen konnten die Wissenschaftler viele Ähnlichkeiten, aber auch eine ganze Reihe Unterschiede zu unserem Sonnensystem feststellen.

Jerry

Da möchte ich nochmal nachfragen, denn ich verstehe das nicht ganz.

Ist das nun ein echtes Foto?
Wenn ja, mit welchem Instrument wurde es aufgenommen?

Konnte man die Bahnen der Planeten ermitteln?
Wenn ich mir das Bild so ansehe, kann ich mir gar nicht vorstellen, daß diese Planeten in einer Ebene liegen.
Ich kann mir aber auch nicht vorstellen, daß es mehrere Planeten-Ebenen um einen Stern geben könnte.

Irgendwie bleibt da vieles unklar, oder zumindest für mich schwer vorstellbar.

Moin Jörg,

also von *HR 8799* gibt es schon eine Menge an Fotos.

Schau mal hier >>>

Jerry

Moin Jörg,

ich wollte nur darauf hinweisen, dass *HR 8799* ja nur ~130 Lj von uns entfernt ist und das seine mag bei 5,96 liegt.

Jerry

1. Ist das nun ein echtes Foto?
Wenn ja, mit welchem Instrument wurde es aufgenommen?
...
2. Wenn ich mir das Bild so ansehe, kann ich mir gar nicht vorstellen, daß diese Planeten in einer Ebene liegen.
Ich kann mir aber auch nicht vorstellen, daß es mehrere Planeten-Ebenen um einen Stern geben könnte.

1. Ja. Das von Jerry eingestellte Bild wurde vom 6,5m MMT (Multi Mirror Telescope) aufgenommen. Zum Einsatz kam dabei eine adaptive Optik (AO). Das Teleskop steht auf dem Mt. Hopkins in Arizona und wird von der University of Arizona betrieben. Aufgenommen wurde das Bild im Infraroten. Dabei kam ein Stellar-Koronograph zum Einsatz, um das Licht des Sterns zu blockieren, wobei ich vom reinen Angucken nicht auf den Typ des Koronographen schließen kann.

2. Warum nicht? Wir gucken doch fast genau "von oben" auf die Ekliptik von HR 8799. Vielleicht hilft dir dieses Bild hier weiter: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=645.msg6889#msg6889

Man muss beachten, dass die Planeten alle extrem weit von HR 8799 entfernt liegen, nämlich bei 24, 37 und 65 AU.

Das ist doch mal ´ne Antwort!
Vielen herzlichen Dank!
Jetzt kann sogar ich mir das vorstellen.

Monsieur Bocaletti vom Pariser Laboratoire d'Etude Spatiale et d'Instrumentation en Astronomie hat Ende letzten Jahres im Rahmen einer Konferenz einmal alle aktuell geplanten Projekte im Bereich der direkten Abbildung von Exoplanten unter die Lupe genommen. Der ("allgemeinverständliche") Überblick findet sich hier: http://arxiv.org/abs/0910.4339

Aktuell gelang es bereits einige Exoplaneten direkt Abzulichten (siehe oben). Jedoch gelang dies nur, weil die Umstände jeweils sehr glücklich waren (großer Abstand vom Stern, junge, selbstleuchtende Planeten, außergewöhnliches Ringsystem (siehe auch oben)). Diese ersten Schritte in dem neuen Forschungsbereich gelangen sowohl mit erdbasierten (VLT, Gemini) als auch mit Weltraumteleskopen (Hubble).

Die großen erdbasierten Teleskope der 8-10 m Klasse sind heute fast alle mit Adaptiver Optik und z.T. mit den Möglichkeiten für differential imaging ausgestattet. Um noch höheren Konstrast zu erreichen, sind mehrere neue Instrumente kurz vor der Fertigstellung, die speziell für die Suche nach Exoplaneten entwickelt wurden. All diese Instrumente basieren zwar auf verschiedenen technischen Ansätzen, kombinieren aber alle Adaptive Optik mit Koronagraphie und differential imaging .

Konkret handelt es sich um:

1. SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research). SPHERE soll gegen Ende 2010 am VLT installiert werden.

2. GPI (Gemini Planet Imager). GPI soll seine Arbeit Anfang 2011 am Gemini South Obeservatory in Chile aufnehmen. Wenn's gut läuft, wird man das Instrument auch am Gemini North auf dem Mauna Kea anbringen.

3. HiCiAO (High-contrast Coronagraphic Imager with Adaptive Optics). HiCiAO ist bereits seit Ende 2007 am japanischen SUBARU-Teleskop installiert.

Bei den Weltraumteleskopen ist das einzige geplante Projekt mit einigen Kapazitäten für die direkte Abbildung das James Webb Space Telescope (JWST).

Wirkliche Durchbrüche werden allerdings erst mit den Teleskopen der nächsten Generation (E-ELT, TMT und GMT) erreicht werden können. Diese werden gegen Ende des nächsten Jahrzehnts zur Verfügung stehen. Auf direct imaging spezialisierte Weltraumteleskope sind derzeit leider nicht geplant oder nicht finanziert.

Moin,



dies Bild zeigt *1RSX J160929.1-210524* (CT Cha), Sternbild Chamäleon, ~ 540 Lj, 12,4 mag, 0,7 M_So, mit seinem Exo CT Cha b. Diese Aufnahme ist eine Kombination aus dem J-, H-und K-Band-Nah-Infrarot-Bereich. Alle Bilder sind  mit der Gemini Altair adaptiven Optik und dem Near-Infrared Imager (NIRI) auf dem Gemini North-Teleskop gemacht worden.

Bei CT Cha b soll es sich um einen Planeten mit 8 M_Jup handeln. Aber die Existenz eines Exoplaneten so weit von seiner Sonne ist eine Überraschung und stellt eine Herausforderung für die theoretischen Modelle der Stern-und Planetenentstehung dar. Der vermutete Exo zieht nämlich seine Bahn in einer Entfernung von ~ 330 - 400 AE. Wenn es sich tatsächlich um einen Exo handeln sollte, dann wäre das ein weiterer Hinweis auf den wirklich bemerkenswerten Vielfalt der Welt da draußen

Bei der Veröffentlichung am 15.09.2008 wurde aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es nicht sicher sei, ob es sich hierbei um einen *echten* Exoplaneten oder um einen lichtschwachen Begleitstern von *1RSX J160929.1-210524* (CT Cha) handelt.

Im Portal gibt es auch einen Bericht >>>

Ich habe bis jetzt keine verbindliche Aussage gefunden.

Kann da jemand helfen?

Jerry