Kleinsten extrasolaren Planeten entdeckt

Astronomen von Penn State und Caltech haben den bisher kleinsten extrasolaren Planeten entdeckt, der einen 1.500 Lichtjahre entfernten Pulsar umkreist. Der kleine Planet - der vierte um diesen Pulsar herum entdeckte – besitzt 1/5 der Masse des Pluto und umkreist ihn annähernd im selben Abstand, wie der Asteroidengürtel die Sonne umkreist. Der Pulsar dreht sich schnell und gibt dabei Strahlenimpulse mit sehr regelmäßiger Frequenz ab. Schwankungen der Impulse können wiederum zur Berechnung der Kreisbahnen von Planeten genutzt werden, die diese, herunter bis zum Format von riesigen Asteroiden, umkreisen.

Penn State’s Alex Wolszczan, der Entdecker der ersten Planeten, die außerhalb unseres Sonnensystems im Jahre 1992 gefunden wurden, hat nun zusammen mit Caltech's Maciej Konacki, den bisher kleinsten Planeten in dem gleichen, weit entlegenden Planetensystem entdeckt. Eingetaucht in eine ausgedehnte Wolke ionisierten Gases, umkreist der neue Planet einen sich rasch drehenden, Pulsar genannten, Neutronenstern. Die Entdeckung, wurde auf einer Pressekonferenz während eines Meetings für Anordnung und Nachweis von Planeten am 7. Februar in Aspen, Colorado, verkündet. Sie enthielt eine erstaunlich vollständige Beschreibung des Pulsar Planetensystems und bestätigt, dass es bemerkenswerter weise einer halbgroßen Version unseres eigenen Sonnensystems gleicht – selbst wenn der Stern, den diese Planeten umrunden, sich von unserer Sonne völlig unterscheidet.

„Trotz der extremen Bedingungen, die zum Zeitpunkt der Ausbildung dieses Planeten geherrscht haben müssen, hat die Natur es geschafft, ein Planetensystem hervorzubringen, das wie eine verkleinerte Version unseres eigenen inneren Sonnensystems aussieht“, berichtet Wolszczan. Der Stern im Zentrum dieses Systems ist ein Pulsar mit der Bezeichnung PSR B1257+12 – der extrem dichte und kompakte Neutronenstern, blieb von einem massiven Stern übrig, der in einer gewaltigen Explosion vor 1.500 Lichtjahren im Sternbild Jungfrau starb.

Wolszczan und seine Kollegen haben früher drei terrestrische Planeten um den Pulsar herum entdeckt, deren Umlaufbahnen beinahe exakt die Proportionen der Abstände zwischen Merkur, Venus und Erde aufweisen. Konacki sagt, der neulich entdeckte vierte Planet, habe eine in etwa 6fach größere Umlaufbahn, als die des dritten Planeten in dem System. Das liegt erstaunlich nahe an der durchschnittlichen Distanz unserer Sonne zu dem Asteroidengürtel unseres Sonnensystems, der sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter befindet.
Weil unsere Beobachtungen praktisch eine mögliche Präsenz eines oder mehrerer noch entfernterer, massiver Planeten rund um den Pulsar ausschließen, ist es gut möglich, dass der winzige vierte Planet, das größte Mitglied einer Wolke interplanetarischer Trümmer am äußeren Saum des Planetensystems des Pulsars ist, ein Überrest der originalen protoplanetarischen Scheibe, welche die drei inneren Planeten hervorbrachte“, erklärte Wolszczan. Der kleine Planet mit etwa einem Fünftel der Masse des Pluto, könnte dieselbe Außenrandposition besetzen, wie Pluto das in unserem Sonnensystem tut. „Überraschenderweise ähnelt das Planetensystem um diesen Pulsar, unserem eigenen Sonnesystem mehr, als jedes extrasolare Planetensystem, das um einen sonnenähnlichen Stern herum entdeckt wurde“, sagte Konacki.

Vor fünfzehn Jahren, vor Wolszczan's Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten, konnten sich Astronomen kaum vorstellen, dass Planeten um einen Pulsar herum überleben könnten, weil sie mit der unvorstellbaren Kraft der Strahlung und den Überbleibseln ihres explodierenden Elternsterns beschossen werden. Seitdem haben Wolszczan, Konacki und Kollegen, unter Einsatz des Arecibo Radioteleskops in Puerto Rico für die Sammlung und Analyse der Pulsar-Zeitplanungsdaten, schrittweise die Geheimnisse dieses Systems von Pulsarplaneten enträtselt. Wolszczan sagt: “Seit dieser Entdeckung haben wir das Gefühl, dass die grundlegende Inventurliste dieses Planetensystems vervollständigt wurde.“

Diese Entdeckungen sind möglich geworden, weil Pulsare, insbesondere diejenigen mit den schnellsten Drehgeschwindigkeiten, sich wie sehr genaue Uhren verhalten. „Die Stabilität der Wiederholungsrate von Pulsarimpulsen kann vorteilhaft mit der Präzision der besten, von Menschen hergestellten Atomuhren verglichen werden“, erklärt Konacki. Messungen der Impulsankunftszeiten, Pulsar Zeitaufnahme genannt, schenken Astronomen eine extrem präzise Methode für das Studium der Physik von Pulsaren und für das Aufspüren der Phänomene, die im Umfeld eines Pulsars auftreten.

„Ein Taumeln des Pulsars aufgrund umkreisender Planeten offenbart sich durch Veränderungen in der Impulsankunftszeit, genau wie ein Sternentaumeln nachweisbar wird, mittels des wohlbekannten Dopplereffekts, der erfolgreich eingesetzt wird von optischen Astronomen, um Planeten um nahe gelegene Sterne herum, durch Verschiebung ihrer Spektrallinien zu identifizieren“, erklärt Wolszczan. „Ein wichtiger Vorteil der fantastischen Stabilität der Pulsaruhren, welche eine Präzision von weniger als einer Millionstel Sekunde erreichen, ist, dass diese Methode uns erlaubt, Planeten mit Massen bis herunter zu der Größe von großen Asteroiden zu entdecken.“

Die Existenz eines Pulsarplaneten, mag einen überzeugenden Beweis dafür liefern, dass Erdmasseplaneten genau so leicht entstehen, we dies die Gasgiganten tun, von denen bekannt ist, dass sie um mehr als 5 Prozent der nahe gelegenen sonnenähnlichen Sterne herum existieren. Dennoch sagt Wolszczan: “Die von den Pulsarplaneten übermittelte Botschaft könnte genauso gut sein, dass die Entwicklung von erdähnlichen Planeten, Sonderbedingungen benötigt, was solche Planeten zu Raritäten macht. Zum Beispiel verdichtet sich der Beweis, dass eine nahe gelegene Supernovaexplosion eine wichtige Rolle bei der Entstehung unseres Sonnensystems gespielt haben könnte“. Zukünftige Weltraumobservatorien, einschließlich des Kepler und der Weltraum Interferometrie Missionen und der terrestrischen Planeten Sucher werden eine entscheidende Rolle spielen, bei der Unterscheidung zwischen diesen fundamentalen Alternativen.

Quelle: http://www.universetoday.com/am/publish/smallest_extrasolar_planet.html?822005

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Here is the article in English language:
http://en.clearharmony.net/articles/a24965-article.html

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