Als ich 1995 gerade mit meinem Astronomiestudium began, wurde die Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten bekannt gegeben. Als um das Jahr 2000 herum anfing, wissenschaftlich über extrasolare Planeten zu arbeiten, kannte man schon ein paar dutzend Exoplaneten.
Früher war die Entdeckung eines neuen Exoplaneten fast noch eine Sensation. Mittlerweile wird es selbst für die Experten schwierig, allen Entdeckungen zu folgen. Fast jede Woche findet man einen neuen Planeten und was früher ein Grund zu feiern war, ist heute fast schon Normalität.
Seit gestern ist die Zahl der bekannten Exoplaneten auf 403 gestiegen. Bei einer Konferenz über extrasolare Planeten in Portugal wurde die Entdeckung von 30 neuen Planeten bekanntgegeben!
Die zugrundeliegenden Beobachtungen wurden mit dem 3,6 Meter Teleskop der europäischen Südsternwarte ESO in Chile und dem HARPS-Spektrometer
HARPS steht für „High Accuracy Radial velocity Planet Searcher“ und es handelt sich dabei um ein Spektrometer:
Mit diesem Gerät wird das Licht der Sterne in seine einzelnen Bestandteile aufgesplittet und Bilder der sogenannten Spektrallinien erhalten. Dann kann man überprüfen, ob der der Stern sich auf uns zu oder von uns weg bewegt – denn das führt zu einer ganz charakteristischen Verschiebungt der Spektrallinien.
Und wenn man weiß, ob sich ein Stern auf diese Art und Weise bewegt, dann kann man herausfinden, ob es dort Planeten gibt oder nicht. Denn ein Planet wird nicht nur gravitativ von seinem Stern beeinflusst, er beeinflusst seinerseits auch den Stern. Zwar nur sehr wenig – aber immerhin genug, um den Stern zum Wackeln zu bringen. Und genau dieses Wackeln lässt sich mit dem Spektrometer messen.
Mit dieser sogenannten „Radialgeschwindigkeitsmethode“ wurden bis jetzt die meisten extrasolaren Planeten entdeckt. Und HARPS alleine hat 75 Planeten gefunden.
Es geht also voran in der Exoplanetenforschung! Eines der größten Probleme bisher war ja immer die schlechte Datenlage. Es waren einfach zu wenig Objekte bekannt – und vor allem waren die Objekte nicht repräsentativ.
Je schwerer ein Planet ist und je näher er sich am Stern befindet, desto leichter ist er mit den aktuellen Methoden zu entdecken. Deswegen ist es auch nicht verwunderlich, dass anfangs genau solche Planeten gefunden wurden: enorm große Gasplaneten, die sich extrem nahe an ihren Sternen befanden – sogenannte Hot Jupiters.
Aus unserem Sonnensystem kennen wir solche Objekte nicht. Da findet man in der Nähe der Sonne die kleinen, felsigen „erdähnlichen“ Planeten – Merkur, Venus, Erde, Mars – und die großen Gasriesen finden sich erst im äußeren Sonnensystem.
Zu erklären, wie diese Hot Jupiters überhaupt entstehen können, war und ist immer noch eine komplizierte Angelegenheit. Und aus unserer verzerrten Sicht auf die Exoplaneten können wir nur schwer allgemeine Aussagen ableiten. Sind solche Hot Jupiters häufig im Universum? Oder sind es seltsame Exoten, die wir nur deswegen so oft finden, weil unsere Methoden besonders gut für ihre Entdeckung geeignet sind?
Und finden wir nur deswegen wenig kleine, erdähnliche Planeten, weil sie mit unseren Methoden so viel schwerer aufzufinden sind, oder sind Systeme wie unser Sonnensystem einfach seltener?
Mittlerweile sind die Methoden besser geworden und auch sensitiver für kleinere Planeten und die ersten „Supererden“ wurden entdeckt. Und in ein paar Jahren werden wahrscheinlich all diese Spekulationen überflüssig sein: alte und neue Weltraummissionen wie CoRoT, Kepler, GAIA, etc werden die Anzahl der bekannten extrasolaren Planeten dramatisch erhöhen und wir werden endlich zuverlässige Schlüsse über die Verteilung und Häufigkeit der extrasolaren Planeten ziehen können.
Ein bisschen schade ist es schon, dass dann die Entdeckung eines extrasolaren Planeten zum nicht weiter bemerkenswerten Forschungsalltag wird. Aber so funktioniert eben Wissenschaft: das, was früher einmal völlig neu, spannend und unverständlich war, wird im Laufe der Zeit so gut verstanden und erklärt, dass es ins Basiswissen übergeht und zur Grundlage für neue spannenden und unverständliche Phänomene wird 😉
Übrigens: In den restlichen Medien liest man fast überall von der Entdeckung von „32 neuen Planeten“. Das ist falsch; 2 der neuen Objekte sind keine Planeten sondern „braune Zwerge„; also Himmelskörper, die viel schwerer als Planeten sind, in ihrem inneren sogar ein bisschen Kernfusion hinbekommen, aber nicht so viel, dass sie zu einem echten Stern werden.
Ähnliche Beiträge: Der Planet, den es nicht geben kann, Erster extragalaktische Planet entdeckt?, Bisher kleinster Exoplanet entdeckt!, Nichts als Wasser: Ozeanplaneten, Planeten und Doppelsterne, Gegen die Einbahn: erster retrograder Exoplanet entdeckt, Ordnung und Chaos in extrasolaren Planetensystemen Teil 1 Teil 2 Teil 3 Teil 4, Neuer kleinster Exoplanet entdeckt, Weißt du wieviel Planeten stehen ?, Unser seltenes Sonnensystem, Die große Planetendebatte, Bilder von Exoplaneten, Interview mit den Planetenjägern, Wieviel kostet ein Planet?, CoRoT hat etwas Tolles entdeckt, Das erste Bild eines extrasolaren Planeten (diesmal wirklich), Planet bei Beta Pictoris gefunden?, Wenn Planeten unpünktlich sind
Kann es eigentlich vorkommen, dass ein Stern überhaupt keine Planeten hat (außer vielleicht zufällig)? Wenn es in dem System eine protoplanetare Scheibe gegeben hat, sollte man doch eigentlich davon ausgehen können, dass die Planetenbildung der Regelfall ist, oder? Das führt natürlich zu der Frage, ob eine Scheibe die Regel ist.
nur zur ergänzung, die ersten exoplaneten wurde bereits 1992 entdeckt, allerdings waren das planeten die einen pulsar umkreisen und werden daher meistens nicht als „echte“ exoplaneten gezählt. 1995 wurde der erste planet um einen sonnenähnlichen stern entdeckt.
@Simon: Ja, die Pulsarplaneten gibts natürlich auch noch. Wenn ich allerdings Artikel wie diesen hier schreibe, lass ich das meistens weg, weil das ja doch nur verwirrt (Was ist ein Pulsar? Was ist ein „sonnenähnlicher Stern“? Warum zählen die nicht? usw) und in diesem Zusammenhang auch nicht wirklich wichtig ist.
@Schlappohr: Sicher kann es auch Sterne ohne Planeten geben. Das hängt z.B. davon ab, wieviel Material ursprünglich überhaupt zur Verfügung stand und ob nach der Sternentstehung überhaupt noch was übrig war für Planeten; ob es in der Umgebung viele andere Sterne gab, die durch dynamische Wechselwirkung die Scheibe oder Planeten „weggenommen“ haben; oder ob sich vielleicht ein Doppel/Mehrfachstern gebildet hat, wo dann auch kein Platz mehr für Planeten ist – usw…
Sterne ohne Planeten wird man in der Nähe sehr massereicher junger Sterne finden. In dem zentralen Sternentstehungsgebiet im Orionnebel kann man beobachten, wie die protoplanetaren Staubscheiben von der enormen Strahlung der heißen Nachbarsterne aufgelöst werden.
@Florian
Wie sieht das denn mit den Ursprüngen der Planeten um Pulsare aus? Denn wenn ich mir so die Theorie anschaue, dann heisst es meistens, der Ursprung wäre eine metallreiche Supernova, die zu einer Protoplanetaren Scheibe führt. Aber wie ist es denn dann mit dem Strahlungsdruck der Supernova aus? Ich meine, nicht umsonst Formen sich doch aus solchen Events Planetare3 Nebel und dass sich aus diesen Protoplaneten bilden erscheint mir doch ein gewagte These, oder?
Soweit ich das verstanden habe, entstehen die Pulsarplaneten vermutlich aus einem Teil des SN-Auswurfes, der nicht schnell genug wegkommt oder so weit abgebremst wird, dass er sich nicht weiter ausbreitet. Nach der SN-Detonation, wenn die Kernregion erst einmal zum Neutronenstern kollabiert ist, ist der Expansionsdruck ja auch weg. Es bleibt ein etwa 1,5 bis 3 Sonnenmassen schweres Objekt, um das sich eine Proplyd bilden kann.
Übrigens hinterlassen Supernovae keine Planetarischen Nebel, sondern Supernovaremnants. Die hübschen Planetaries sind die stetig abgeblasenen Hüllen von Sternen geringerer Masse, deren Kernregionen sich zu weißen Zwergen entwickeln.
„1995 […] wurde die Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten bekannt gegeben“ ist historisch gleich mehrfach inkorrekt: Derartige Bekanntgaben hat es im 20. Jahrhundert mehrfach gegeben, zunächst immer Irrtümer, wie sich nach einer Weile zeigte – aber die ersten Exoplaneten (von Hauptreihensternen), die sich später als echt herausstellten, wurden bereits im Sommer 1987 präsentiert, was damals auch ein großes Medienecho auslöste. Diese RV-Daten waren noch sehr verrauscht, aber in mindestens zwei Fällen waren die damals in Radialgeschwindigkeiten von Sternen nachgewiesenen Trends bzw. Perioden korrekt, wie man erkennt, wenn man die alten Papers mit neueren Messungen am selben Stern vergleicht.
Dieser Sachverhalt (auf den ich vor einigen Jahren stieß und der in meiner interstellarum-Titelgeschichte zum CoRoT-Satelliten in Heft 52 S. 12–18 erwähnt wird) wird leider durch die Bank ignoriert, dabei kann man die Papers in jeder astronomischen Bibliothek im Regal finden. Oder sich heutzutage kostenlos von ADS auf den Rechner laden. Erfreulicherweise hat kürzlich eine kanadische Zeitung das ganze Drama im Detail aufgerollt. Von der unglaublichen Verachtung, die Exoplaneten-Jägern in den 1980-ern von den „richtigen“ Astronomen entgegen gebracht wurde, hatte mir der im Artikel erwähnte Gordon Walker damals auch erzählt – heute unfassbar, wo z.B. bei der ESO weit mehr Beobachtungsanträge zu Exoplanetarem eingehen als zu Messungen an Sternen um dieser selbst willen …
@Daniel Fischer: Du arbeitest auch gerne mit der Goldwaage, oder?
Die ganze Dramatik der Exoplanetensuche ist mir bekannt.
Man könnte auch Galileo als Entdecker von Neptun bezeichnen. Aber das würde die Leser eher vewirren – zumindest dann nicht, wenn ich nicht eine ausführliche Erklärung folgen lasse. Genauso ist es in diesem Fall.
Galilei hat den Neptun zwar gesehen aber offenbar nicht als Planet erkannt (anderslautenden Behauptungen vor kurzem zum Trotz) und nie als Kandidat für einen solchen publiziert – die Kanadier hingegen haben mehrere Planetenkandidaten erkannt und publiziert. Und hatten als erste in diesem Forschungssektor mit sogar mehreren davon recht, wobei der Beweis erst ein Jahrzehnt später gelang: Wo bitte ist hier auch nur eine Parallele zu finden?
Man könnte höchstens fragen, was eine astronomische Entdeckung ausmacht – und argumentieren, dass die Signatur des Planeten von 51 Peg in den Schweizer Daten von 1995 wesentlich klarer war als alle kanadischen Daten bis Ende der 1980-er Jahre. Aber auch das wäre schon wieder historisch falsch, wurde doch der Planet von 51 Peg bald heftig attackiert und erst nach mehreren Jahren endgültig als echt verbucht (als es schon diverse andere unkontroverse gab).
Ich war selbst bei einer Podiumsdiskussion auf der Welt-Planetentagung 1997 in Cambridge, Mass., dabei, als ein Stellarphysiker die RV-Signatur dieses Sterns so überzeugend als rein intrinsisches Phänomen und ohne Planet erklären konnte, dass er sogar viele Planetenforscher überzeugte, seinen ‚Gegner‘ auf der Bühne inklusive. Erst später stellten sich seine Analyse als subtil fehlerhaft und der „erste“ Planet als echt heraus.
Auch diese Episode gehört zu der spannenden Anfangsphase der modernen Exoplanetologie, die heute leider nur noch wenige kennen. Aber gerade skeptische Geister sollten sich damit auseinandersetzen, lernt man doch eine Menge über das Wesen der Forschung an sich …
@Daniel: Ja nu, es war damals eine außergewöhnliche Behauptung, der auch eine Reihe Fehlalarme vorausgegangen waren, das muss man auch sehen.
Wie jede neue außergewöhnliche Behauptung musste sich diese wiederum beweisen und wurde auch schon mal als Falschsignal ad acta gelegt. So what? Das „Problem“ hatten wir mit CoRoT-7b auch, dass wir mehrere Wochen dachten, dass wir uns einen Instrumenten-Effekt eingehandelt haben. Hier gilt eben wie überall auch Feynmans Devise „Be sure to not fool yourself“.
Hin- und Her und Grübeln und Testen, das ist nun mal Teil unseres Geschäftes. Und wenn was dran ist, dann setzt es sich auch durch. Und Teleskop-Zeit ist nun mal teuer und da kann man auch nicht erwarten, dass die jetzt alles sofort fallen lassen und ihre bewährten Programme anhalten, weil da irgendjemand gemeint hat was Spannendes gesehen zu haben, sich selbst aber auch nicht sooo sicher ist.
Hatte ich nicht letztens auch über die Sache mit den Methanwolken auf dem Mars geschrieben, wo man sich auch darüber streiten könnte, wer etwas entdeckt hat? Der Momma, der aber seine Ergebnisse in irgendeiner kleinen Sammlung rausgab oder das Nature Paper von Formisano? Ja klar, erzählt Momma, dass er total davon überzeugt war, dass er Methan entdeckt hatte. Und? Überzeugung ersetzt aber nun mal kein echtes Wissen. Und oft genug haben sich auch Überzeugungen als falsch erwiesen. Ist natürlich bitter für die Kanadier hier bei der Sache mit den Exoplaneten, aber es gehört zu einer solchen Entdeckung eben immer auch Glück dazu. Und eben eine gute Portion Hartnäckigkeit. Find ich jetzt nicht so schlimm. Was wäre denn die Alternative? Jedem Hirngespinst hinterherzurennen, wenn es nur spannend genug klingt?
Im Übrigen reden alle Planetenforscher von der Entdeckung des ersten Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern im Jahr 1995. In der Community hat sich das eben so eingebürgert. Und ich wette mit Dir 2015 werden sie 20 Jahre Exoplaneten feiern.
@klauszwingenberger
AAArrrrggggggg……..Sie haben recht (auf jeden Fall, was die Planetaren Nebel betrifft)
Der Leimteufel beugt sein Haupt in Demut.
@Ludmilla: „Im Übrigen reden alle Planetenforscher von der Entdeckung des ersten Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern im Jahr 1995.“ Gordon Walker ist immer noch in dem Forschungsfeld aktiv, und der tut es gewiss nicht … Dass die anderen die eigene Geschichte nicht kennen (und auch gar nicht so genau wissen wollen), ist leider ein weit verbreitetes Phänomen unter Astronomen, die in ihrer aktiven Zeit unisono die üblichen Fehler nachbeten (Galileo bewies den Heliozentrismus, Hubble entdeckte die Expansion des Kosmos, Wheeler erfand die ‚Schwarzen Löcher‘ als Reaktion auf die Entdeckung der Pulsare etc.).
Aber ich beobachte auch, dass gar mancher Astronomieprof in seinen späteren Jahren zum Amateurhistoriker wird – und herausfindet, dass so manches nicht stimmt (und gelegentlich auch drüber publiziert). Gerade bei der Historie der Exoplaneten vor 1995 ist es so einfach – man muss bloss ins Regal greifen, die kanadischen Papers aufschlagen und staunen. Den „antiplanetaren“ Zeitgeist der 1980-er nachzuweisen und seine tieferen Gründe aufzuzeigen (war es wirklich nur die van-de-Kamp-Pleite?), ist aus der Aktenlage allerdings nur bedingt möglich: Das wäre eine Aufgabe für professionelle Historiker mit Zugriff auf private Korrespondenzen – die hoffentlich noch auf Papier und nicht nur ausgeleierten Festplatten residieren …
@Daniel: Na komm, es ist immer leicht im Rückblick zu sagen „Ja, hätten die bloß.“ Und dass Walker sich selbst natürlich in den Vordergrund stellt, ist absolut logisch und verständlich.
Aber weißt Du was? Ich hänge so in 2 Wochen wieder mit ein paar der führenden Exoplaneten-Leuten rum. Ich frag die einfach mal, was die von der Geschichte halten. Vielleicht krall ich mir mal den Didier Queloz oder noch besser den Artie Hatzes, der ja Amerikaner und so lange im RV-Businesses ist, dass der die Geschichte mit Walker zumindest am Rand mitgekriegt haben sollte. Mal sehen, was der so aus dem Nähkästchen plaudert. Ich möchte mein Urteil über Betonköpfe jedenfalls nicht fällen, ohne die Angeklagten zumindest mal angehört zu haben 😉
bei so vielen planeten wird doch auch ein Planet X dabei sein…?
@kleiner Onkel
es geht hier um extrasolare Planeten?
Ja? na, ich denke, vielleicht kommt mal einer dieser Planeten vorbei. Soll aber rechtzeitig Bescheid sagen, damit ich Kaffee und Kuchen bereit halten kann.
Ich hab übrigens erfahren, daß auf dem Planeten X (der kommt nach W und vor Y) das seltene Element „Illudium Phosdex“ vorkommt:
https://www.youtube.com/watch?v=9BQBa45IOiY
ach so… alles klar, danke für die Info 🙂
@ Daniel Fischer (u. a.)
Habe 1 Frage:
Ist mit der Bekanntgabe des 1. Exoplaneten Gamma Cephei b gemeint? Der wurde von Walker 1987 als solcher vorgestellt. Aber R. U. Schneider stellt das in seinem Buch Die Planetenjäger so dar, dass Walker selbst das heute (d. h. 1998, als das Buch erschien) als Irrtum sieht.
Und war die Genauigkeit von Walker wirklich schon so groß (habs nicht mehr im Kopf, aber ich glaube RV 15 km/s), dass Gamma Cephei b, der laut exoplanet.eu im Jahr 2003 entdeckt wurde und 1,6 Jupitermassen hat, schon von Walker hätte entdeckt werden können.