„Weißt du wieviel Sternlein stehen?“, lautet der Titel eines bekannten Schlafliedes. Im Refrain wird zwar behauptet „Gott, der Herr, hat sie gezählet“, mittlerweile wissen aber auch wir Menschen so einigermaßen, wie viele Sterne es gibt. In unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, sind es etwa 200 Milliarden Stück (und im ganzen beobachtbaren Universum gibt es noch ein paar hundert Milliarden anderer Galaxien). Aber wie steht es mit den Planeten? Unsere Sonne wird von 8 Planeten umkreist. Insgesamt kennen wir 716 andere Planeten die fremde Sterne umkreisen. Es muss natürlich viel mehr geben. Aber wie viele sind es? In etwa so viele, wie es Sterne gibt, lautet das Ergebnisse einer eben veröffentlichten Beobachtungskampagne. Arnaud Cassan vom Institut d’Astrophysique de Paris und seine Kollegen haben herausgefunden, dass jeder Stern unserer Milchstraße durchschnittlich von 1,6 Planeten umkreist wird!
Das ist ein wirklich beeindruckendes Ergebnis, dessen Bedeutung man kaum überschätzen kann! Noch vor weniger als 20 Jahren wussten wir noch nicht einmal, ob es außerhalb unseres Sonnensystems überhaupt noch weitere Planeten gibt oder ob wir nicht vielleicht doch ein kosmischer Sonderfall sind. In den letzten Jahren haben wir immer mehr Planeten entdeckt, aber bis vor kurzem war es nie wirklich genug, um eine vernünftige Statistik machen zu können. Unsere Beobachtungsmethoden waren zu beschränkt, um einen globalen Überblick gewinnen zu können. Aber je mehr Daten in den letzten Monaten gewonnen wurden (zum Beispiel vom Weltraumteleskop Kepler) desto klarer wurde, dass Planeten im Universum zumindest nicht selten sind.
Schon im Mai 2011 hat sich abgezeichnet, dass Planeten vielleicht nicht nur nicht selten, sondern sehr häufig sein könnten. Da hat eine große Gruppe von Wissenschaftlern ihre Ergebnisse über „free-floating planets“ veröffentlicht. Das sind Planeten, die nicht an einen Stern gebunden sind, sondern ganz alleine durch die Milchstraße fliegen. Man hat sie durch Beobachtung von Gravitationslinseneffekten (dazu gleich mehr) entdeckt und die auf diesen Beobachtungen basierenden Hochrechnungen haben ergeben, dass es davon etwa 400 Milliarden Stück in unserer Milchstraßen geben muss! Also mehr frei-fliegende Planeten als Sterne! Planeten kommen aber nicht aus dem Nichts und auch diese Planeten, die heute ohne Sterne ihren Weg durch die Milchstraße gehen, müssen früher einmal bei einem Stern entstanden sein. Erst später wurden sie aus der Umlaufbahn geworfen – z.B. durch Kollisionen oder planetare Migration – und haben ihren Stern verlassen. Wenn es aber schon so viele Planeten ohne Stern gibt, wie viele sind dann noch übrig geblieben?
Auch diese Frage hat man mit der Beobachtung des Gravitationslinseneffekts zu beantworten probiert. Eine „Gravitationslinse“ ist im Wesentlichen nichts anderes als eine ganz normale optische Linse. Nur wird das Licht hier nicht durch die speziellen Eigenschaften eines Glases abgelenkt, sondern durch eine große Masse, die den Raum krümmt (wie es in Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt wird). Der gekrümmte Raum verändert den Weg des Lichts. Wenn wir einen weit entfernten Stern betrachten, dann strahlt dessen Licht in alle Richtungen und uns auf der Erde erreicht nur ein bestimmter Teil. Wenn sich nun eine „Linse“, d.h. eine größere Masse, zwischen dem Stern und uns befindet, dann kann die dafür sorgen, dass Lichtstrahlen die normalerweise nicht die Erde erreichen so umgelenkt werden, dass wir sie doch sehen. Im Teleskop macht sich das dann als Anstieg der Helligkeit des Sterns bemerkbar. Wenn man also auf Planetensuche geht, dann probiert man, möglichst viele Sterne zu beobachten und ihre Helligkeit zu messen. Beobachtet man hier einen Helligkeitsanstieg, dann ist das Anzeichen dafür, dass vielleicht gerade ein Planet vor dem Stern vorüber gezogen ist.
Genauso solche Gravitationslinseneffekte sucht das Probing Lensing Anomalies Network (PLANET), das Daten vom „Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE)“ auswertet. Bei diesen Beobachtungskampagnen werden sehr viele Sterne auf einmal beobachtet und spezielle Algorithmen schlagen sofort Alarm, wenn sich irgendwo der für einen Gravitationslinseneffekt charakteristische Helligkeitsanstieg zeigt. Dann probieren die beteiligten Astronomen so schnell wie möglich ihre Teleskop auf den Stern zu richten und ihn im Detail zu beobachten. Das klappt mittlerweile recht gut, man beobachtet regelmäßig Gravitationslinseneffekte. Aber bis man alle 200 Milliarden Sterne der Milchstraße durch hat, würde doch sehr viel Zeit vergehen 😉 Also muss man auch in diesem Fall auf Statistik zurück greifen. Man weiß, was man beobachtet hat und man weiß, was man beobachten hätte können, wenn die Instrumente besser gewesen wären. Man weiß, wie viele Effekte man in dem kleinen Bereich gemessen hat, den man beobachtet hat und man weiß, wie groß der Bereich ist, der noch nicht beobachtet wurde. Arnaud Cassan und seine Kollegen haben die Beobachtungsdaten aus sechs Jahren (von 2002 bis 2007) ausgewertet. Ihre Hochrechnung (so wie bei einer Wahl, nur nicht ganz so ungenau 😉 ) ergab folgende Werte für die Zahl der Planeten, die ihre Sterne in einem Abstand von 0,5 bis 10facher Erdentfernung umkreisen:
- 17% aller Sterne haben einen große Gasriese mit einer Masse bis zur 10fachen Masse des Jupiter.
- 52% aller Sterne haben einen Neptun-ähnlichen Planeten mit der 10- bis 30fachen Masse der Erde.
- 62% aller Sterne haben eine „Supererde“ mit der 5- bis 10fachen Masse der Erde.
und
- Im Durchschnitt wird jeder Stern von 1,6 Planeten umkreist.
Wenn das keine phänomenalen Ergebnisse sind, dann weiß ich es auch nicht! Seit ich über extrasolaren Planeten schreibe, erwähne ich immer wieder, dass es nun bald so weit ist, und wir genug Informationen haben, um statistisch vernünftige Aussagen über ihre Häufigkeit zu machen. Das muss ich nun nicht mehr machen. Nun wissen wir, dass Planeten der Normalfall sind. Ein Stern mit Planet ist keine Ausnahme, sondern die Regel! Für manche mag das ein wenig demütigend sein. Wieder einmal werden wir Menschen auf unseren Platz verwiesen. Die Erde war nicht der Mittelpunkt des Universums. Die Erde war nicht der Mittelpunkt des Sonnensystems. Die Sonne war nicht der Mittelpunkt der Milchstraße. Die Milchstraße war nur ein kleiner Teil des ganzen gewaltigen Universums. Und jetzt sind auch Planeten wie der unsrige keine Ausnahme mehr. Planeten sind stinknormal und so wie Sterne ein völlig normaler Bestandteil des Universums. Wer anthropozentrisch denkt, mag das als demütigend empfinden. Ich finde es großartig! Wenn wir nichts besonders sind, dann bedeutet das auch, dass es so etwas ordinäres wie unseren Planeten auch überall sonst geben kann! Die Milchstraße ist voller Planeten! Und wer weiß, mit was sonst noch…
Du schreibst, dass 400 Mio. frei herumfliegende Planeten mehr sind als die 200 Mrd. Sterne in der Milchstraße. Irgendwas is da durcheinandergeraten, glaub ich 😉
Danke! Habs korrigiert
Ich hab da mehr Planeten erwartet. Mit noch mehr Daten wird sich die Quote pro Sonne vielleicht noch nach oben verändern.
@Döö das ist wohl ein Schreibfehler, damit sind 400 Milliarden Planeten gemeint.
Vielleicht sollte man dazusagen, dass die komplette Gravitationslinsen-Veröffentlichung letztlich auf drei gefundenen Exoplaneten in sechs Jahren aufbaut. Daraus die oben angeführte Statistik abzuleiten ist, sagen wir mal, durchaus gewagt.
Daher ist es auch kein Wunder, dass die Fehlerbalken bei den 1,6 Planeten pro Sonne zum Beispiel von 0,71 bis 2,32 reichen.
Wenn das mit der Hochrechnung anhand von nur 3 gefundenen Planeten/Gravitationslinsen stimmt, solltest du die Passage mit „Hochrechnung, nur nicht so ungenau wie bei einer Wahl“ ganz schnell streichen.
Die PLANET Kollaboration, sieh mal einer an… für die hab ich auch mal beobachtet. Dann haben sich aber ein paar Leute zerstritten und dann hab ich für MINDSTEp beobachtet. Coautorenschaft hab ich aber nicht angeboten bekommen, aber das hätte wohl die Autorenliste gesprengt, alle Beobachter da mit aufzunehmen. Egal.
Ansonsten ist das Paper ja sehr statistik-lastig, for allem das supplement, uff..!
@Alexander Stirn:
Tja, so ist das mit Natures, die Schwachstellen verschweigt man besser ;). So ganz versteh ich Fig. 1 nicht, aber es scheint, dass auch Mikrolinsen-Planeten, die nicht mit genau der PLANET Beobachtungsstrategie übereinstimmen doch auch eher bei kleineren Massen clustern, das würde ja dann deren Schlussfolgerung bestätigen. Allerdings kann da auch wieder viel Bias drin sein, wer weiss.
@Florian:
Anstatt eines allgemeinen OGLE – microlensing plots stell mal lieber den hier rein, da sieht man den extra bump vom Planeten in der Lichtkurve recht schön. War auch schon mal bei Ludmilla verlinkt.
@Alexander Stirn: „Daher ist es auch kein Wunder, dass die Fehlerbalken bei den 1,6 Planeten pro Sonne zum Beispiel von 0,71 bis 2,32 reichen. „
Ja, ich hab die Arbeit gelesen. Aber 0,7 Planeten pro Stern in der Milchstraße bzw. 2,32 Planeten pro Stern in der Milchstraße wäre ein genauso phänomenales Ergebnis wie 1,6 Planeten pro Stern in der Milchstraße (deswegen habe ich die Fehlerbalken auch im Artikel nicht explizit angesprochen). Es macht auf jeden Fall klar: Planeten sind häufig! Planeten sind der Normalfall. Und das ist schon ziemlich beeindruckend.
@Mithos: „Wenn das mit der Hochrechnung anhand von nur 3 gefundenen Planeten/Gravitationslinsen stimmt, solltest du die Passage mit „Hochrechnung, nur nicht so ungenau wie bei einer Wahl“ ganz schnell streichen. „
Das macht die Methode nicht ungenau. Sondern nur das Ergebnis, so wie bei jeder statistischen Rechnung mit kleinem Sample.
Das heißt es gibt wahrscheinlich mehr „free-floating planets“ als Sterngebundene? Ist das nicht überraschend?
Damit hätte man einen weiteren Faktor der Drake-Gleichung fixiert. Ein Vortasten.
@Andi: „Damit hätte man einen weiteren Faktor der Drake-Gleichung fixiert. Ein Vortasten. „
Ja, das hab ich mir auch gedacht, als ich die Arbeit gelesen habe 😉
Interessant!
Habe noch eine Nachfrage. Du schreibst:
„17% aller Sterne haben einen große Gasriese mit einer Masse bis zur 10fachen Masse des Jupiter. 52% aller Sterne haben einen Neptun-ähnlichen Planeten mit der 10- bis 30fachen Masse der Erde. 62% aller Sterne haben eine „Supererde“ mit der 5- bis 10fachen Masse der Erde.“ und direkt danach „Im Durchschnitt wird jeder Stern von 1,6 Planeten umkreist.“
Heißt das, dass sich die Untersuchung nur auf Planeten bezieht, die mindestens die 5fache Masse der Erde besitzen, weil andere Planeten nicht aufzufinden sind? Oder sind sie ebenso auffindbar? Oder enthält die 1,6 bereits eine Art Extrapolation auf kleinere Planeten?
@Christian: In der Studie geht es um Planeten von 5 Erdmassen bis 10 Jupitermassen und 0.5 bis 10 AU Abstand von Stern.
Ohne die Arbeit gelesen zu haben kommen mir diese ~1,6 Planeten eher wie eine untere Grenze vor. Auch mit Kepler können wir doch bisher nur auf die Planeten eindeutig rückschließen, die in der Beobachtungszeit ihre Zentralsterne mehrfach verdeckt haben. Liegt die Normale umkreisten Fläche falsch, so lässt sich ein solches Verdecken doch z.B. gar nicht beobachten. Bei Planeten, die eine Umlaufzeit von mehreren Jahren haben wie z.B. unsere Gasriesen ist die Wahrscheinlichkeit überhaupt mal einen einzelnen Transit zu beobachten nochmal um ein vielfaches kleiner.
Was mir immer wieder Ehrfurcht abverlangt ist, wenn ich mir vorstelle, dass all dieses Planeten-Material irgendwann erst mal ‚Teil‘ eines Sternes war und es einer Supernova bedurfte um überhaupt erst mal die Bausteine für Planeten zu bekommen.
Hmm. Da kommt mir ein Gedanke. Hat sich eigentlich schon mal wer überlegt, wie die Planetenverteilung innerhalb der Galaxie aussehen könnte. Ins Blaue hinein: Am Rand, dort wo die Sterne lockerer stehen, weniger Planeten?
@Florian: „Das macht die Methode nicht ungenau. Sondern nur das Ergebnis, so wie bei jeder statistischen Rechnung mit kleinem Sample.“
Und was ist da bei Wahlhochrechnungen anders? Auch da wird eine statistische Rechnung mit kleinem Sample gemacht.
@Andreas: Bei der Wahl geht es bei dem Ergebnis darum, dass eine Entscheidung auf Basis des Ergebnisses getroffen wird. Das macht es zum Problem. Bei den Planeten geht es um die Fixierung der Planetenanzahl im Universum. Spielt es da eine Rolle ob wir über 350 Milliarden, 400 Milliarden oder 450 Milliarden reden?
Davon hängt keine zukünftige Politik ab.
Nicht mal in der Drake-Formel wird es stark etwas ändern. Man kann nur bei genauerem Ergebnis besser mit den anderen Variablen spielen. 😉
@Christian
Das nur Planeten mit einer bestimmten Masse / eine bestimmten maximalen Abstand betrachtet werden macht ja Sinn,wenn man bedenkt das Planeten eben mit der Transitmethode nachgemessen werden. Mit derMethode findet man eben nur Planeten mit genügend großer Masse und/oder möglichst geringen Abstand (natürlich ausserhalb d. Roche-Limits 😉 ). Dieses Artefakt wird man wohl erst beseitigen könen wenn die nächste Generation an Instrumenten gebautwird, und bei der gegenwärtigen Finanzlage sieht es eher düster aus.
@Kallewirsch: Glaube dein Gedankengang ist gar nicht so verkehrt, aber müsste man nicht berücksichtigen das wenn man dem Zentrum der Michstrasse näher kommt, m. M. nach auch die „Dichte“ der Steren zunimmt, und damitdie Möglichkeit das gravitative Wechselwirkungen die Planeten ständig aus Ihren Orbit hauen?
(mich würde mal interesieren was die Profis sagen 😉 )
@Kallewirsch: Das dort wo weniger Sterne sind es auch weniger Planeten sind, ist wohl logisch. Oder habe ich dich da missverstanden?
Aber es gibt so etwas wie eine Galaktische habitable Zone: Dabei geht es um die Häufigkeit chemischer Elemente, die in äußeren Regionen niedriger ist. In der inneren Region einer Galaxie gibt es dagegen gehäuft Supernovae. Die Sterndichte darf demnach nicht zu hoch und nicht zu niedrig sein.
https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone#Galaktische_habitable_Zonen
Jetzt mal eine ganz doofe Frage. Bei der Graphik mit dem Gravitationslinseneffekt tritt eine deutliche Änderung der Leuchtkraft über einen Zeitraum von grob 200 Tagen auf. Das ist doch kein Körper der einen Stern umkreist, das kann doch nur ein Körper sein der quasi frei im Raum herumgeistert. Bei einem Planeten (der einen Stern umkreist) würde ich einen Effekt über die Dauer von einzelnen Tagen, wenn nicht gar einzelnen Stunden erwarten.
@Gustav/Farin/Kallewirsch:
Bei den Microlensing Planeten muss man auch bedenken, dass man sich bei der Methode auf den Milchstrassen-Bulge beschränkt, weil da die Sterndichte und somit auch die Linsenwahrscheinlichkeit höher ist. Die Sterne dort sind eher älteren Datums, aber das ist ja eher vorteilhaft für bewohnbare Planeten. Andererseits mag es sein dass dies bedeutet – falls die Zahlen der Studie tatsächlich stimmen – dass Planeten in den Spiralarmen deutlich seltener sind.
Naja, wir leben mal wieder im langweiligen Vorort der Milchstrasse, aber ich war ja schon immer mehr fürs Landleben ;). Vielleicht haben die Aliens weiter drinnen schon längst eine galaktische Zivilisation aufgebaut, da fliegt man nicht so lange von Stern zu Stern, und scheren sich einen Dreck um uns paar Hanseln hier draussen. Aber mit Sicherheit gibts keinen Regierungsplaneten im Zentrum der Milchstrasse wie in Isaac Asimovs Universum (den Planeten fand ich beängstigend, ein Planet der nur aus Stadt besteht, wuha!), da gibts nur ein grosses, hungriges schwarzes Loch. 😉
@Gustav:
Das mit der GHZ und den Supernovae stimmt so nicht ganz, das hängt davon ab wie alt die Galaxie ist, guck mal hier . Spiralgalaxien formen erst mehr Sterne im Zentrum (= mehr SNe), aber mit fortschreitendem Alter sind die Sternentstehungsregionen eher in den Spiralarmen zu finden. In dem gelinkten Paper sind ein paar hübsche Plots von wegen Metallizitätsanreicherung vs. Supernovarate (und zusätzlich das Überleben einer Planetenmigration, die diese „hot Jupiters“ produzieren) und die Überlebenschance komplexen Lebens.
@Wurgl:
Schau dir mal den Plot an, den ich weiter oben gelinkt hab (20:13). Florians Plot ist ein Textbook Event eines simplen Mikrolinsenevents, ohne Planet. Wenn der Stern, der vor dem Stern, den du monitorst, vorbeizieht, einen Planeten hat (oh je, was für ein Schachtelsatz 😀 ), dann bekommst du nicht nur einen schönen kräftigen symmetrischen Anstieg und Abfall der Lichtkurve, sondern irgendwo noch einen kleinen zusätzlichen bump. Das ist dann der Planet.
Theoretisch kann man damit auch Exomonde finden (ein zusätzlicher bump auf dem bump oder andere lustige Verformungen der Lichtkurve), hat noch niemand gefunden, wurde aber schon berechnet.
Auch eine interessante Meldung:
Planten, die ein Doppelsternsystem umkreisen.
https://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/314822.html
@Wurgl:
Ah, noch zwei Systeme mehr! Kepler kommt gerade wöchentlich mit neuen Daten raus weil jede Menge Planeten gerade drei Transits hinter sich haben.
Scheint ja gar nicht so schwierig zu sein, einen stabilen Orbit ausserhalb eines engen Doppelsternsystems zu bekommen, das war ja lange Zeit unklar wie wahrscheinlich tatsächlich ein Planet in einem solchen Orbit überlebt. Da freuen sich die Himmelsmechaniker… 😉
@Alice: Klar. Ich wollte nur eine Bestätigung meiner laienhaften Interpretation der verlinkten Graphik. Für einen Planeten (der um einen Stern kreist) dauert mir dieser Anstieg einfach zu lange. Bei einem Free-Floater (oder wie sich diese verstoßenen Planeten nennen) oder einem anderen Objekt ohne Zentralkörper hab ich mit ~200 Tagen kein Denkproblem.
nuja, ob Systeme mit Planeten wirklich „die Regel“ sind ist mit „1,6 pro Stern“ ja noch nicht gesagt. Theoretisch könnten es auch 8 bei jedem fünften Stern sein, dann wären Systeme mit Planeten weiter die Ausnahme …. wenn auch eine recht gewichtige 🙂
Was anderes: da ja ein Gutteil (Mehrheit?) der Sternsysteme mehrere Sterne enthalten (und dadurch auch ein recht großer Teil der Sterne so gebunden ist): bedeutet dieses Ergebnis nun, dass auch Doppelsternsysteme (recht sicher) regelmäßig Planeten enthalten?
@Florian: Dass die Eso-Astronomen statistisch sauber gearbeitet haben und die angegebenen Toleranzen bei der Fehlerrechnung herausgekommen sind, davon gehe ich bei einer „Nature“-Veröffentlichung aus. Ich frage mich vielmehr: Ist es wissenschaftlich sinnvoll, bei nur einer verwendeten Methode (die wiederum einen systematischen Fehler ins Spiel bringt) und der geringen Fallzahl, die durchschnittliche Häufigkeit pro Stern auf eine Dezimalstelle genau anzugeben? Oder ist es nicht viel eher ein Spiel mit Zahlen, das sich gut in einer Pressemitteilung macht?
Die simple Tatsache, dass Planetensysteme die Regel sind und dass viele Milliarden gebundene Planeten da draußen rumschwirren, ist indes keine spektakuläre Neuigkeit mehr. Das behaupten die „Kepler“-Leute seit fast einem Jahr.
Schon eine sehr interessante Sache, und dabei haben wir ja „nur“ die Giganten unter den Planeten zum Großteils entdeckt.
Bin mal gespannt, wieviel Planeten insgesamt dabei sind, die so klein wie Merkur, Titan usw. sind.
Mir kommen solche Aussagen über die Häufigkeit der Planeten noch sehr gewagt vor. Wenn ich mir überlege wie lange wir mit dieser Art der Beobachtung, das der Planet vor dem Zentralgestirn vorbeizieht, brauchen würden um die Venus zu entdecken, stelle ich mir doch eine etwas größere Zahl vor.
Ich hab die gleiche Frage wie geislwind (soweit ich sehe hat das keiner beantwortet):
Wenn es 400 Milliarden free-floating-planets gibt, und jeder von 200 Mrd Sternen 1,6 Planeten hat, dann gibt es *mehr* free-floating-planets als sterngebundene, obwohl die alle mal an Sterne gebunden waren?
Daher ist es auch kein Wunder, dass die Fehlerbalken bei den 1,6 Planeten pro Sonne zum Beispiel von 0,71 bis 2,32 reichen.
Setz den exakten Wert auf 4,21 (was durch zukünftige Forschungen erst noch bestätigt werden muß, aber egal) und erkenne. 🙂
Immerhin gibt es ja noch die Felsplaneten mit 0,1 – 3 Erdmassen, deren Zahl noch niemand kennt.
Aber war das genau genommen nicht auch zu erwarten ? Welcher spezielle Effekt könnte nur hier im Sonnensystem aufreten dass es Planeten gibt ?
Außerdem, die Geschichte lehrt, dass wir NIE was besonderes waren, ergo warum sollte es diesmal der Fall sein.
@AndreasM: „Und was ist da bei Wahlhochrechnungen anders? „
Ja, aber bei ner Wahlhochrechnung basieren die Methoden auf der Einschätzung von Menschen. Das ist etwas schwieriger, als bei der unbelebten Natur.
@Alexander Stirn: „Die simple Tatsache, dass Planetensysteme die Regel sind und dass viele Milliarden gebundene Planeten da draußen rumschwirren, ist indes keine spektakuläre Neuigkeit mehr. Das behaupten die „Kepler“-Leute seit fast einem Jahr. „
Ja, sie behaupten. Aber wenn Behauptungen bestätigt und mit anderen Methoden und statistisch überprüft werden, dann ist das aus meiner Sicht durchaus spektakulär.
„Oder ist es nicht viel eher ein Spiel mit Zahlen, das sich gut in einer Pressemitteilung macht“
Das hätten dann ja die Nature-Referees sicherlich angemerkt, oder? Man muss den Wissenschaftlern nicht IMMER unterstellen, pressegeil zu sein. Das nervt auch langsam ein bisschen. Bei jeder größeren Neuigkeit der letzten Monate tauchen nachher immer Leute auf, die rummeckern, weil die große Neuigkeit so viel Medienrummel erzeugt….
Die Studie ist ein interessantes und wichtiges Stück Wissenschaft mit interessanten, wichtigen und revolutionären (ja, ich verwende dieses Wort) Ergebnissen. Es ist eine Sache, wenn Kepler gezielt nach Exoplaneten sucht und viele findet. Es ist eine ganz andere Sache, wenn eine groß angelegte Durchmusterung wenig Planeten findet, eine entsprechende statistische Analyse der Daten aber trotzdem zum Schluss kommt, das Planeten so häufig wie Sterne sind. Das IST eine beeindruckende Entdeckung und ich freue mich sehr darüber.
… und genauso, wie du, Florian, es vorausgesagt (-geahnt) hast, werden unsere Astronomen in ferner Zukunft auch Signale von zivilisierten Lebewesen erhalten. Ja, ich weiss, es ist reine Spekulation – aber genauso wahrscheinlich, wie jene deiner früheren über die Exoplaneten.
Schade nur, dass ich das (mit meinen 60 Jahren) wahrscheinlich nicht mehr erleben werde….
@MartinB: „Wenn es 400 Milliarden free-floating-planets gibt, und jeder von 200 Mrd Sternen 1,6 Planeten hat, dann gibt es *mehr* free-floating-planets als sterngebundene, obwohl die alle mal an Sterne gebunden waren? „
Naja, die Zahl der Sterne in der Milchstraße ist jetzt nicht wirklich exakt bekannt. Können auch 100 Milliarden oder 400 Milliarden sein. Das mit den 200 Mrd. war die Zahl, die damals im Zusammenhang mit dem free-floater paper genannt wurde. Grad heute morgen kam auch ein neues paper raus, in dem behauptet wird, dass die Planeten nicht alle bei Sternen entstanden sein können bzw. das die Auswurfmechanismen andere gewesen sein müssen. Ich habs aber noch nicht gelesen: https://arxiv.org/abs/1201.2175
@Florian:
Spektrum der Wissenschaft machte jüngestens damit auf (ist das die richtige Verbform von „Aufmacher“?), daß die neuen Planetenfunde immer stärker die gängigen Modelle zur Entstehung von Sonnensystemen in Frage stellt.
Ist da was dran, und lassen sich die Diskrepanzen laienverständlich erklären?
@Voynich: Dazu müsste ich jetzt den Spektrum Artikel lesen. Aber klar, die Theorien der Planetenentstehung basieren auf dem, was wir kennen. Was sonst. Wegen mangelnder Technik waren die Beobachtungsergebnisse bis jetzt immer verzerrt. Erst jetzt sind wir in der Lage (fast) alle Arten von Planeten zu finden und ein besseres Bild zu kriegen. Und das heisst natürlich auch, dass man die Theorien modifizieren wird müssen, je mehr neue Objekte man findet.
@ 100 – 400 Milliarden:
Monty Python spricht im Galaxy-Song von 100 Milliarden, und da ich dieses Lied weiß auf schwarz an der Wand hängen habe, von mir selbst kaligraphiert, muß es stimmen.
Der Song wäre noch deutlich schöner als astronomische Merkhilfe für Alles, würde er das metrische System benutzen …
(Sorry, irgendwie ging ich davon aus, daß ein astronomisches Leitthema in der „Spektrum“ (von der ich wesentlich mehr halte als von der „Bild der Wissenschaft“, ist das berechtigt?) nicht an Dir vorbei gegangen sein kann.
Aber natürlich bist Du auch nur ein Mensch, der seine begrenzte Zeit auf viele Interessen und Pflichten aufteilen muß. Gratulation übrigens zum Buch – ich könnte an Deiner Stelle derzeit an gar nix anderes denken 😉
Das liegt am Alter des Liedes. Ich hab früher (Spätsiebziger) auch immer nur „100 Mrd.“ gehört. Größere Zahlen les ich erst seit Ende der Neunziger. Oder so.
@Florian, eine Verständnisfrage.
Bislang wurde immer gesagt, man würde Planeten u.a. dadurch entdecken (können), dass sie beim Transit vor ihrem Stern einen Teil dessen Lichts abdecken, diesen also „verdunkeln“.
Nun heißt es, durch den Gravitationslinsen-Effekt würde das Licht des Sterns während des (oder vor/nach dem?) Transit heller.
Widerspricht sich hier nicht irgendwas? Oder ergänzen sich die Beobachtungen?
@Blaubaer: Das sind ganz unterschiedliche Effekte. Einen Transit sieht man, wenn der Planet von der Erde aus genau vor dem Stern steht. Dann blockiert er einen Teil des Lichts und es wird dunkler. Ein microlensing-Ereignis sieht man, wenn eine Gravitationslinse zwischen Erde und einem Stern steht und dessen Licht so ablenkt, dass man ein bisschen mehr sieht als normal.
Gibt es für die „frei-fliegenden Planeten“ eigentlich eine feste Definition? Also zum Beispiel eine Masse als Untergrenze?
Ich musste dabei an die schwierige(?) Abgrenzung Planet/Zwergplanet in unserem Sonnensystem denken.
Auch sehr interessant:
https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/11jan_smallestexoplanets/
@Florian
O.k., danke.
@Blaubaer, Florian
Ist der Unterschied nicht vor allem der, dass beim Lensing der Stern, dessen Licht vom Planeten abgelenkt wird, weit hinter dem Planeten stehen muss, so dass man keine Planeten dieses Sterns findet, sondern entweder näher gelegene frei fliegende Planeten oder Planeten eines näher gelegenen Sterns, der selbst auch vor dem Hintergrundstern durchzieht?
Beim Transit findet kein Lensing statt, weil der Planet viel zu nahe bei seinem Stern steht und dessen Licht zum größten Teil mit weitem Abstand am Planeten vorbeiläuft. Beim Lensing erscheint der Planet größer, da näher als der Hintergrundstern, und das Licht von unterschiedlichen Stellen des Sterns läuft praktisch parallel auf den Planeten zu, deshalb macht ein klein wenig Fokussierung einen deutlichen Helligkeitsunterschied.
@Alice
Andererseits hatten die Sterne im Bulge, als sie entstanden auch weniger schwere Elemente für ihre protoplanetare Scheibe zur Verfügung als die in der Scheibe, d.h. dass Planeten mit festem Boden eigentlich in der Scheibe häufiger sein müssten. Außerdem mit dem oben gesagten linst man ja nicht unbedingt Planeten im Bulge vor Sternen im Bulge, sondern doch eher nähere Planeten in der Scheibe vor sehr entfernten Sternen im Bulge, oder sehe ich das falsch?
Ich nehme an, die Statistik bezieht sich auf die Planeten der Scheibe insgesamt, bzw. auf diejenigen, die zwischen uns und dem Bulge liegen (über die weiter außen liegenden Planeten sagt die Messung ja nichts aus).
„Fokusieren“ ist gut gesagt 🙂
Ich hab mich nämlich auch beim damaligen Artikel schon gefragt: Woher weiß man, dass diese Planeten tatsächlich so weit draussen sind und sich nicht zb in der Oortschen Wolke rumtreiben?
(Da ich aber davon ausgehe, dass die Leute, die solche Papers machen, schon wissen wovon sie sprechen, denke ich, dass die diesen Gedanken durchgerechnet und verworfen haben)
welche wunder!!
@Alderamin:
Normalerweise sind sowohl Quellen- als auch Linsenstern mehrere kpc von uns weg. Die genaue Entfernung ist nicht so einfach zu bestimmen (vom Linsenstern), aber auch schon aufgrund der Wahrscheinlichkeiten eines Transits ist der Linsenstern normalerweise auch nicht weit vom Bulge entfernt (zwischen uns = in der Scheibe und dem Bulge sind die Sterne etwas dünn gesäht). Der Linsenstern könnte theoretisch auch sehr nahe sein (da gibts wieder mehr Sterne), aber dann funktioniert das mit dem Mikrolinseneffekt nicht wirklich gut, ich kann mir vorstellen dass dann der Linsenstern den Quellenstern eher verdeckt als fokussiert. Und man hätten den Linsenstern dann wohl auch schon vorher mal gesehen.
Inzwischen versucht man übrigens sogar den Linsenstern direkt zu beobachten um den Sterntyp (den man nur aufgrund von Modellen und ein paar Hinweisen in der Lichtkurve kennt) genau herauszufinden und auch die Distanz. Dazu muss man allerdings ein paar Jahre warten nach dem Mikrolinsenevent.
@Alice
Dankeschön.
@Kallwirsch
Das Micro-Lensing eines Objekts in größerer Nähe der Erde wäre ja auf jeden Fall schon mal zeitlich viel kürzer. Nicht nur bewegen sich die Kometen, sondern auch die Erde, was für eine große Parallaxe in relativ kurzer Zeit sorgt.
Und dann frage ich mich ernsthaft, ob ein Komet mit seinen paar Kilometern überhaupt irgendwas linsen kann. Gerade bei näheren Objekten braucht es ja eine besonders kurze „Brennweite“, die eher ein massives Objekt voraussetzt.
@Alderamin:
Wollte noch einen Link hinzufügen wo ein paar nette Bildchen sind, von der Suchgegend und eine 3D Grafik der Milchstrasse. Bitteschön:
https://www.perthobservatory.wa.gov.au/OB05390/
Gutes Argument.
Nun ja. Wer sagt eigentlich, dass sich in der OW nur kleine Kometen rumtreiben können?
@Alice
Nochmal dankeschön! Und wie man sieht, ist OGLE-2005-BLG-390 tatsächlich noch in der galaktischen Scheibe, wenn auch ziemlich weit innen.
Nochmal @Kallewirsch: Man sieht auch in der Grafik oben im Text, wie lange so ein Microlensing eines fernen Sterns dauert, in diesem Fall von Anfang Juli bis Mitte August. Bei einem Objekt in der Oortschen Wolke wäre das in ein paar Minuten vorbei, würde ich mal schätzen. Keinesfalls würde es Tage dauern.
Hallo Florian,
ich lese Deine Beiträge immer wieder gerne und empfehle sie auch weiter (wie zB die FAQ 2012) aber Deine ständigen Ausbrüche von „phänomenal“ und „irre“ und „geil“ irritieren etwas. Wer sich mit Astronomie auseinander setzt, empfindet schon von alleine diese Gefühle, deshalb wirkt es etwas wie, als ob Du jemanden zwanghaft überzeugen musst. Und das ist in diesem Blog wohl wirklich überflüssig.
@zeropage: „aber Deine ständigen Ausbrüche von „phänomenal“ und „irre“ und „geil“ irritieren etwas.“
„Irre“ hab ich noch nie gesagt… Wenn du auf der Suche nach völlig sachlichen und unemotionalen Artikeln über Astronomie bist, dann empfehle ich dir https://astrobites.com/. Ich werde hier weiter so schreiben wie bisher und wenn ich etwas phänomenal finde, dann sag ich das auch.
An Florian:
ich weiß nicht wo die Frage hingehört (ich stell sie mal hier)
gestern Aben so 19 Uhr ist mir ein sehr heller Stern am ähm…nord-westl. Himmel aufgefallen.
Was ist das für einer?
@petra:
Vega?
Wenn du dich wieder mal wunderst was für ein Stern dir grade auffällt, schau mal hier: https://www.astronomie.de/online-planetarium/
(da kann man auch die Zeit zurück- und vordrehen links unten und sogar verschiedene Standorte eingeben)
@petra: „Was ist das für einer? „
Vermutlich Jupiter. Einfach mal Stellarium (stellarium.org) runterladen; damit kann man das überprüfen.
Petra:
Um 19:00 war Venus sehr hell im Westen knapp über den Horizont (Je nachdem, ob Du auf dem selben Längengrad wie ich wohnst 😉 – mag -3.9 ist schon sehr hell. Ansonsten war´s wohl die Vega. Der Jupiter war gestern um diese Uhrzeit in richtung süden und kann mit mag -2.3 nicht mit der Helligkeit der Venus mithalten
@ an alle „Antworter“.. vielen Dank, @ Alice: tolle Seite..
(und leider wurde „Hell comes to Frogtown“ nicht abgeholt… vielleicht das nächste mal…)
Wenn es denn nun tatsächlich so ungeheuer viele Planten in unserer Milchstrass egibt und nur ein Bruchteil intelligentes Leben beherbergt (was auch noch viele Milliarden Planeten bedeutet), ist es sehr unwahrscheinlich dass
– fast lichtschnelles Reisen jemals erfunden wurde
– wesentlich intelligenteres Leben exitiert
– Supertechnologien existieren
weil wir sonst schon etwas davon, allein aus statistischer Wahrscheinlichkeit, mitbekommen hätten.
Oder was meint ihr ?
„weil wir sonst schon etwas davon, allein aus statistischer Wahrscheinlichkeit, mitbekommen hätten.“
Nöe
Ich frage mich, was an 1,6 Planeten pro Sonnensystem so phänomenal sein sollte. Daraus würde ich zwei Schlüsse ziehen.
1. Unser Sonnensystem ist außerordentlich selten mit der Anzahl der Planeten. (Was mir jetzt nicht sehr wahrscheinlich vorkommt)
2. Unter der Annahme, dass unser Sonnensystem nur durchschnitt ist, haben die meisten Systeme keine Planeten. Sonst käme man ja im Schnitt nicht mehr auf 1,6 Planeten.
Allerdings würde es dann bedeuten, dass unser Sonnensystem doch selten ist mit der Anzahl der Planeten.
Verwirrend aber nicht beeindruckend und eigentlich nichtssagend.
Eine Frage noch zu der Erhebung. Wie hier ja schon oft beschrieben wurde, werden die Planeten dadurch entdeckt, dass die Planeten von uns aus gesehen vor ihrer Sonnen vorbeifliegen.
Gibt es eine Aussage darüber wie die Verteilung der Systeme um uns, die zufälligerweise so zu uns gedreht sind, dass wir das überhaupt sehen können? Möglicherweise kann man bei Sonnensystem keine Planeten feststellen nur weil die Planeten von uns aus gesehen nie vor der Sonne vorbeiziehen.
@Newton: „Möglicherweise kann man bei Sonnensystem keine Planeten feststellen nur weil die Planeten von uns aus gesehen nie vor der Sonne vorbeiziehen. „
Der Effekt wurde bei der Analyse berücksichtigt.
@Florian: Das denke ich mir, dass dieser Effekt berücksichtig wurde. Aber gibt es Zahlen dazu? Wie sind die Systeme so angeordnet und warum? (Ist vielleicht ein eigener Beitrag wert)
@Newton: Also soweit ich weiß, ist die Ausrichtung der System zufällig. Hängt davon ab, wie die Gaswolke kollabiert, aus der das System entsteht.
@Newton: Vorsicht mit Aussagen wie „Unter der Annahme, dass unser Sonnensystem nur durchschnitt ist, haben die meisten Systeme keine Planeten. Sonst käme man ja im Schnitt nicht mehr auf 1,6 Planeten.“
Wenn du die Streubreite nicht kennst, kannst du so gut wie nichts über Anzahlen an Planeten sagen.
Beispiel:
75% aller Familien haben 1 Kind. die übrigen 25% haben immer 7 Kinder.
Der Durchschnitt daraus ist 2,5. Aber wenn du nur die 2,5 kennst, kannst du nichts über Kinderreichtum in Familien aussagen.
Schlußendlich wird die Statistik zwangsläufig im Laufe der Beobachtungszeit den Wert von 1,6 nach oben korrigieren müssen. Denn schon der jetzt kurz an den Haaren herbeigezogene Durchschnittsplanet Neptun braucht mal eben 165 Jahre für einen Orbit. Somit kann es noch eine Weile dauern, bis solche langperiodischen Planeten in den jeweiligen Statistiken erfaßt werden können.
@Bullet, ich bin ja vorsichtig damit, sonst hätte ich mir ja auch nicht überlegt was mit der anderen Möglichkeit ist.
Die Frage ob unser Sonnensystem etwas Besonderes ist oder nicht, kann man nicht beantworten. Unser Sonnensystem ist nur leider das welches man am besten kennt und man versucht natürlich Dinge die man hier sieht auf anderes System zu übertragen. Die Frage wird sich dabei immer stellen wie repräsentativ ist unser System für irgendwelche Aussagen. z.B. für die Bildung von Leben. Muss ein System genauso aussehen wie unseres damit sich Leben bilden kann oder gibt es auch andere Bedingungen?
In vielen Berichten wo es um dieses Thema geht, wird „angenommen“ dass wir nicht so besonders sind. Dies mag an der Furcht der Autoren liegen unser Sonnensystem zu einzigartig zu machen, so dass andere Möglichkeiten für Leben sich sofort ausschließen.
Ich meine, dass der Mensch sich zu gerne als besonders hält und damit auch alles was für ihn wichtig ist. Deswegen neige ich dazu erst mal nichts Besonderes unserem Sonnensystem zuzuschreiben. Wenn sich die 1,6 als zutreffend erweisen, sieht man ja dass dieser Gedanke tatsächlich nicht richtig ist und unser Sonnensystem doch besonders ist. Das wiederum drückt für mich die Zahl an Sonnensystem wo sich leben gebildet haben könnte enorm nach unten.
@Newton: kleine Korrektur, wenn du gestattest.
Das wird sich ändern.
Aber nein! Wie kommst du darauf? Kleines Beispiel: laß aus irgendeinem Grund alle roten Zwerge unter 0.12 Sonnenmassen unfähig sein, länger als 500 Mio Jahre lang Planeten zu haben. Rote Zwerge sind aber die häufigsten Sterne überhaupt. In der Klasse 0.86 – 1,21 Sonnenmassen treten häufig Systeme mit 5 – 16 Planeten auf, die erst durch die RG-Phase des Sternes weggefressen werden. Oberhalb von 3,8 Sonnenmassen (schon recht selten) gibts gar keine Planeten, weil der Strahlungsdruck des Stenes zu groß ist. In einem solchen Szenario kannst du locker auf die 1,6 Planeten kommen – und trotzdem ist (in der solaren Gewichtsklasse) unser Planetensystem voll nommaaaahl.
@Newton: „. Die Frage ob unser Sonnensystem etwas Besonderes ist oder nicht, kann man nicht beantworten. Unser Sonnensystem ist nur leider das welches man am besten kennt und man versucht natürlich Dinge die man hier sieht auf anderes System zu übertragen. Die Frage wird sich dabei immer stellen wie repräsentativ ist unser System für irgendwelche Aussagen. z.B. für die Bildung von Leben. „
Die Studie hier hatte allerdings nichts mit Leben zu tun. Hier ging es ganz allgemeine um Planeten, nicht um habitable Planeten. Abgesehen davon: Solange wir nur eine Art des Lebens kennen, ist die einzige wissenschaftlich sinnvolle Möglichkeit, nach Leben dieser Art zu suchen. Alles andere ist Science-Fiction, aber keine Wissenschaft.
@Newton: „Unter der Annahme, dass unser Sonnensystem nur durchschnitt ist, haben die meisten Systeme keine Planeten. Sonst käme man ja im Schnitt nicht mehr auf 1,6 Planeten.“
Das mit den 1,6 Planeten pro Stern bezieht sich wahrscheinlich nur auf den untersuchten Massen- und Entfernungsbereich. Er berücksichtigt nur Planeten zwischen 5 Erdmassen (kleinere lassen sich mittels Microlensing schwerer finden) und 10 Jupitermassen, sowie Abstände zwischen 0,5AE und 10AE. Im Sonnensystem gibt es in diesem Bereich genau 2 Planeten, Jupiter und Saturn. Die Erde ist z.B. zu leicht und Uranus und Neptun zu weit entfernt. Ich finde 2 Planeten sind jetzt vom Durchschnitt von 1,6 nicht so weit weg, besonders da die Zahl ja im Sonnensystem ganzzahlig sein sollte.
@UMa, das macht Sinn und erklärt einiges 🙂
Gut