Weltweite Beobachtungen bestätigen den nahe gelegenen Exoplaneten Lensing

 -  Aktuelles aus der Astronomie
Veranschaulicht den Mirkolinseneffekt
Diagramm zur Veranschaulichung des in dieser Studie untersuchten Mikrolinsenereignisses. Rote Punkte zeigen frühere Exoplanetensysteme an, die durch Mikrolinsen entdeckt wurden. Einschub: Künstlerische Konzeption des Exoplaneten und seines Wirtssterns. Bildnachweis: The University of Tokyo

Forscher, die Teleskope auf der ganzen Welt verwendeten, bestätigten und charakterisierten einen Exoplaneten, der einen nahe gelegenen Stern umkreist, durch ein seltenes Phänomen, das als Gravitationsmikrolinse bekannt ist. Der Exoplanet hat eine ähnliche Masse wie Neptun, umkreist jedoch einen Stern, der heller (kühler) als die Sonne ist, und zwar mit einem Umlaufradius, der dem Umlaufradius der Erde ähnlich ist. Diese Umlaufbahn um kühle Sterne gilt als Geburtsort von Gasriesenplaneten. Die Ergebnisse dieser Forschung legen nahe, dass Planeten in Neptungröße in dieser Orbitalregion häufig vorkommen könnten. Da der Exoplanet, der dieses Mal entdeckt wurde, näher ist als andere Exoplaneten, die mit derselben Methode entdeckt wurden, ist es ein gutes Ziel für Nachbeobachtungen mit Weltklasse-Teleskopen wie dem Subaru-Teleskop

Am 1. November 2017 berichtete der Amateurastronom Tadashi Kojima in der japanischen Präfektur Gunma über ein rätselhaftes neues Objekt im Sternbild Stier. Astronomen auf der ganzen Welt begannen mit Nachbeobachtungen und stellten fest, dass dies ein Beispiel für ein seltenes Ereignis ist, das als Gravitationsmikrolinsen bezeichnet wird. Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sagt uns, dass die Schwerkraft den Raum verzerrt. Wenn ein Vordergrundobjekt mit starker Schwerkraft direkt vor einem Hintergrundobjekt im Weltraum vorbeiführt, kann dieser verzogene Raum als Linse fungieren und das Licht des Hintergrundobjekts fokussieren, sodass es vorübergehend heller erscheint. Bei dem von Kojima entdeckten Objekt ist ein 1600 Lichtjahre entfernter Stern vor einem 2600 Lichtjahre entfernten Stern vergangen. Darüber hinaus stellten die Astronomen anhand der Änderung der Linsenhelligkeit fest, dass der Vordergrundstern von einem Planeten umkreist wird.

Es ist nicht das erste Mal, dass ein Exoplanet durch die Mikrolinsen-Technik entdeckt wurde. Aber Mikrolinsen sind selten und kurzlebig, so dass die bisher entdeckten Ereignisse in Richtung des Galaktischen Zentrums liegen, wo die Sterne am häufigsten vorkommen. Im Gegensatz dazu wurde dieses Exoplanetensystem von der Erde aus in fast genau entgegengesetzter Richtung gefunden.

Ein Team unter der Leitung von Akihiko Fukui an der Universität von Tokio, das 13 Teleskope auf der ganzen Welt einsetzte, darunter das 188-cm-Teleskop und das 91-cm-Teleskop am Okayama Astrophysical Observatory des NAOJ, beobachtete dieses Phänomen 76 Tage lang und sammelte genug Daten, um die Eigenschaften des Exoplaneten-Systems zu bestimmen. Der Wirtsstern hat eine Masse, die etwa halb so groß ist wie die der Sonne. Der Exoplanet um ihn herum hat eine Umlaufbahn von ähnlicher Größe wie die Erdumlaufbahn und eine Masse, die etwa 20% schwerer ist als Neptun.

Dieser Umlaufradius um diese Art von Stern fällt mit der Region zusammen, in der Wasser während der Planetenentstehungsphase zu Eis kondensiert, was diesen Ort theoretisch für die Bildung von Gasriesenplaneten günstig macht. Theoretische Berechnungen zeigen, dass diese Art von Planeten von vorneherein eine Erkennungswahrscheinlichkeit von nur 35% hat. Die Tatsache, dass dieser Exoplanet zufällig entdeckt wurde, legt nahe, dass Planeten in Neptungröße in dieser Umlaufbahnregion häufig vorkommen könnten.

Dieses Exoplanetensystem ist von der Erde aus gesehen näher und heller als andere durch Mikrolinsen entdeckte Exoplanetensysteme. Dies macht es zu einem Hauptziel für Nachbeobachtungen mit weltweit führenden Teleskopen wie dem Subaru-Teleskop oder extrem großen Teleskopen der nächsten Generation wie dem 30-Meter-Teleskop TMT.

Diese Ergebnisse wurden veröffentlicht als Fukui et al. "Kojima-1Lb ist ein schwach kalter Neptun um den hellsten Mikrolinsen-Wirtsstern" im Astronomical Journal vom 1. November 2019.

Quelle: https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2019/20191101-okayama.html

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