(Sauerstoff/Moment/Getty Images) Mit einer neuen Technik haben Astronomen möglicherweise nicht nur eine Supererde bei einem Nachbarstern gefunden, sondern sie möglicherweise auch direkt abgebildet. Und in der Wohnzone rund um Alpha Centauri könnte es schön gemütlich sein.
Es ist viel einfacher, Riesenplaneten zu sehen als erdgroße Planeten. Unabhängig davon, welche Nachweismethode verwendet wird, sind größere Planeten lediglich eine größere Nadel im kosmischen Heuhaufen. Aber insgesamt sind Astronomen sehr an erdähnlichen Planeten interessiert. Und sie zu finden ist viel schwieriger.
Wir dachten, wir müssten auf die extrem leistungsstarken Teleskope warten, die derzeit gebaut werden, bevor wir Exoplaneten direkt abbilden könnten.
Einrichtungen wie die Riesen-Magellan-Teleskop und das Europäisches Extremgroßteleskop wird eine enorme Beobachtungsleistung für die Aufgabe der Exoplanetenbildgebung einbringen.
Doch ein Forscherteam hat eine neue Technik entwickelt, die diese Aufgabe erfüllen könnte. Sie sagen, sie hätten sich einen möglichen Planeten in der Größe von Sub-Neptun/Supererde vorgestellt, der einen unserer nächsten Nachbarn, Alpha Centauri A, umkreist.
Das Team präsentierte seine Beobachtungen in einem Artikel in Naturkommunikation mit dem Titel „ Abbildung massearmer Planeten in der bewohnbaren Zone von α Centauri. „Der Hauptautor ist Kevin Wagner, ein Astronom und Sagan Fellow an der University of Arizona.
Obwohl Astronomen schon früher Exoplaneten mit geringer Masse entdeckt haben, haben sie deren Licht noch nie gespürt. Sie haben beobachtet, wie sich die Planeten offenbarten an ihren Sternen zerren . Und sie haben beobachtet, wie das Licht der Sterne, die diese Planeten beherbergen, nachlässt, wenn die Der Planet zieht vor dem Stern vorbei .
Aber sie haben noch nie eines direkt abgebildet. Bis jetzt vielleicht.
Bei dieser neuen Erkennungsmethode kommt es auf das Infrarot an. Eine der Herausforderungen bei der Abbildung erdgroßer Exoplaneten im Infrarotbereich besteht darin, das von einem Exoplaneten kommende Licht zu erkennen, wenn dieses Licht durch die gesamte Hintergrundinfrarotstrahlung des Sterns ausgewaschen wird.
Astronomen können nach Exoplaneten in Wellenlängen suchen, in denen das Hintergrundinfrarot verringert ist, aber in denselben Wellenlängen sind erdähnliche Planeten gemäßigter Breiten schwach.
Eine Methode besteht darin, im Nahinfrarotbereich (NIR) des Spektrums zu suchen. Im Nahinfrarotbereich wird das thermische Leuchten des Planeten vom Stern nicht so stark ausgewaschen. Aber das Sternenlicht ist immer noch blendend und millionenfach heller als der Planet. Es ist also keine vollständige Lösung, nur im NIR zu suchen.
Die Lösung könnte sein NAHE (New Earths in the AlphaCen Region)-Instrument, das in dieser Forschung verwendet wird. NEAR ist am Very Large Telescope (VLT) der ESO (European Southern Observatory) in Chile montiert. Es funktioniert mit dem WESIR Instrument, auch am VLT. Die Gruppe hinter NEAR ist die Breakthrough Watch, Teil von Yuri Milner Durchbruchinitiativen .
Das NEAR-Instrument beobachtet nicht nur im gewünschten Teil des Infrarotspektrums, sondern verwendet auch einen Koronographen.
Die Breakthrough-Gruppe ging davon aus, dass das NEAR-Instrument, das auf einem 8-Meter-Bodenteleskop verwendet wird, bessere Beobachtungen des Alpha-Centauri-Systems und seiner Planeten ermöglichen würde.
Deshalb bauten sie das Instrument in Zusammenarbeit mit der ESO und installierten es am Very Large Telescope.
Diese neue Erkenntnis war das Ergebnis von 100 Stunden kumulativer Beobachtungen mit NEAR und dem VLT.
„Diese Ergebnisse“, schreiben die Autoren, „zeigen die Machbarkeit der Abbildung felsiger Exoplaneten in der bewohnbaren Zone mit aktuellen und kommenden Teleskopen.“
Der 100-stündige Inbetriebnahmelauf sollte die Leistungsfähigkeit des Instruments demonstrieren.
Das Team sagt, dass das NEAR-Instrument auf der Grundlage von etwa 80 Prozent der besten Bilder aus diesem Lauf eine Größenordnung besser ist als andere Methoden zur Beobachtung „…warmer Planeten in Sub-Neptun-Größe in weiten Teilen der bewohnbaren Zone von α Centauri A.“ .'
Möglicherweise haben sie auch einen Planeten gefunden. „Wir diskutieren auch über eine mögliche Entdeckung eines Exoplaneten oder einer exozodiakalen Scheibe?“ „Centauri A“, schreiben sie. „Ein instrumentelles Artefakt unbekannter Herkunft kann jedoch nicht ausgeschlossen werden.“
Dies ist nicht das erste Mal, dass Astronomen Exoplaneten im Alpha-Centauri-System gefunden haben.
Es gibt ein paar bestätigte Planeten im System, und es gibt auch andere Kandidaten.
Aber keiner von ihnen wurde direkt abgebildet wie dieser neue potenzielle Planet, der den Platzhalternamen C1 trägt und der erste potenzielle Nachweis um den M-Zwerg im System, Proxima Centauri, ist.
Folgebeobachtungen müssen die Entdeckung bestätigen oder annullieren.
Es ist aufregend, sich vorzustellen, dass ein warmer Exoplanet der Neptun-Klasse einen sonnenähnlichen Stern in unserem nächsten Nachbarsternsystem umkreisen könnte. Eines der Ziele der Breakthrough Initiatives ist es, Lichtsegel-Raumschiffe zum Alpha-Centauri-System zu schicken und uns einen genaueren Blick darauf zu ermöglichen.
Aber diese Aussicht ist vorerst außer Reichweite. Und in gewisser Weise geht es bei dieser Entdeckung nicht so sehr um den Planeten, sondern um die Technologie, die entwickelt wurde, um ihn zu entdecken.
Die große Mehrheit der entdeckten Exoplaneten sind Riesenplaneten mit ähnlicher Masse Jupiter , Saturn und Neptun. Sie sind am einfachsten zu finden. Aber als Menschen von der Erde interessieren wir uns vor allem für Planeten wie unseren eigenen.
Erdähnliche Planeten in der bewohnbaren Zone eines Sterns machen uns neugierig auf die Aussichten auf Leben auf einem anderen Planeten. Aber sie können uns auch viel über unser eigenes Sonnensystem erzählen und darüber, wie Sonnensysteme im Allgemeinen entstehen und sich entwickeln.
Wenn sich herausstellt, dass es sich bei C1 tatsächlich um einen Planeten handelt, ist der Breakthrough-Gruppe ein wichtiges Unterfangen gelungen. Sie sind die ersten, die einen erdähnlichen Planeten durch direkte Bildgebung entdecken konnten.
Darüber hinaus taten sie es mit einem 8-Meter-Bodenteleskop und einem speziellen Instrument entworfen und entwickelt um diese Art von Planeten im Alpha-Centauri-System zu entdecken.
Die Autoren sind zuversichtlich, dass NEAR auch im Vergleich zu viel größeren Teleskopen eine gute Leistung erbringen kann. Der Abschluss der Arbeit enthält eine Beschreibung der Gesamtempfindlichkeit des Instruments. Dann schreiben sie: „Dies würde im Prinzip ausreichen, um in nur wenigen Stunden einen erdanalogen Planeten um α Centauri A (~20 µJy) zu entdecken, was mit den Erwartungen für die ELTs übereinstimmt.“
Das E-ELT wird über einen 39-Meter-Primärspiegel verfügen. Eine seiner Fähigkeiten und Designziele besteht darin, Exoplaneten, insbesondere kleinere, erdgroße, direkt abzubilden.
Natürlich wird das E-ELT ein enorm leistungsstarkes Teleskop sein, das zweifellos für lange Zeit wissenschaftliche Entdeckungen vorantreiben wird, nicht nur bei der Abbildung von Exoplaneten, sondern auf vielfältige andere Weise.
Und auch andere gigantische bodengestützte Teleskope werden die Exoplaneten-Bildgebung verändern.
Was für NEAR Stunden dauerte, um es zu sehen, kann für das E-ELT nur wenige Minuten dauern 30-Meter-Teleskop , oder das Riesen-Magellan-Teleskop zu sehen.
NEAR kann mit diesen Teleskopen nicht mithalten und war auch nie dazu gedacht.
Aber wenn sich diese Ergebnisse bestätigen, dann ist NEAR dort erfolgreich, wo kein anderer es geschafft hat, und das zu einem Bruchteil des Preises eines neuen Teleskops.
In jedem Fall stellt das, was NEAR erreicht hat, wahrscheinlich die Zukunft der Exoplanetenforschung dar. Anstelle breit angelegter Untersuchungen wie Kepler und TESS können sich Wissenschaftler bald auf einzelne Planeten konzentrieren.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .