Das James-Webb-Weltraumteleskop hat einen ungewöhnlichen Super-Jupiter entdeckt. Der Exoplanet umkreist seinen Stern in großer Entfernung und soll neue Einblicke in die Entstehung von Gasriesen liefern. Ein Forscherteam konnte den Planeten erstmals direkt abbilden.
Kalter Riese im Visier des Webb-Teleskops
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat erneut seine Fähigkeiten unter Beweis gestellt. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Elisabeth Matthews vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg konnte mithilfe des Weltraumobservatoriums einen unbekannten Exoplaneten direkt abbilden.
Bei dem Himmelskörper handelt es sich um einen sogenannten Super-Jupiter, der den Stern Epsilon Indi A in einem Abstand umkreist, der etwa dem 20- bis 40-fachen der Entfernung zwischen Erde und Sonne entspricht.
Epsilon Indi A b – so die offizielle Bezeichnung des neu entdeckten Planeten – befindet sich in einem Dreifachsternsystem, das nur rund 12 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Diese relative Nähe macht das System zu einem interessanten Forschungsobjekt für Astronomen.
Super-Jupiter: Beobachtungen mit JWST und seinem MIRI-Instrument
Der Hauptstern Epsilon Indi A ist ein Roter Zwerg, der etwas kleiner und kühler als unsere Sonne ist. Seine beiden Begleiter sind Braune Zwerge – Objekte, die sich wie Sterne bilden, aber nicht genug Masse besitzen, um in ihrem inneren Wasserstoff zu fusionieren.
Ein kalter Riese mit Überraschungen
Der neu entdeckte Planet überrascht die Forscher in mehrfacher Hinsicht. Mit einer Masse, die etwa dem sechsfachen der Jupitermasse entspricht, ist er deutlich schwerer als bisher angenommen. Gleichzeitig ist Epsilon Indi A b mit einer Oberflächentemperatur von etwa 0 Grad Celsius ungewöhnlich kalt für einen Gasriesen. Diese Kombination aus hoher Masse und niedriger Temperatur macht den Planeten zu einem einzigartigen Forschungsobjekt.
Wir waren begeistert, als wir erkannten, dass wir diesen neuen Planeten abgebildet hatten. Zu unserer Überraschung stimmte der helle Punkt, der in unseren MIRI-Bildern erschien, nicht mit der Position überein, die wir für den Planeten erwartet hatten.
Elisabeth Matthews, Max-Planck-Institut
Frühere Studien hatten zwar korrekt einen Planeten in diesem System identifiziert, aber seine Masse und seinen Orbitalabstand unterschätzt. Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops konnte das Team diese Messungen nun korrigieren.
Eine Visualisierung von Eps Ind A b, einem Gasplaneten, der 12 Lichtjahre von der Erde entfernt ist
Eine herausfordernde Entdeckung
Die Entdeckung von kalten Gasriesen wie Epsilon Indi A b stellt Astronomen vor besondere Herausforderungen. Aufgrund ihrer großen Entfernung zum Mutterstern und ihrer langen Umlaufzeiten sind sie mit herkömmlichen Methoden wie der Transitmethode oder der Radialgeschwindigkeitsmethode nur schwer nachzuweisen.
Im Fall von Epsilon Indi A b nutzte das Forscherteam daher die Direktabbildung mithilfe des Mid-Infrared Instrument (MIRI) an Bord des JWST. Dieses Instrument ist mit einem Koronografen ausgestattet, der das Licht des Sterns abschirmt und so die Beobachtung des viel schwächeren Planetenlichts ermöglicht. MIRI beobachtet im mittleren Infrarotbereich, in dem kalte Objekte besonders hell strahlen – ideal für die Untersuchung von Planeten wie dem Super-Jupiter.
Neue Erkenntnisse über Gasriesen
Epsilon Indi Ab eröffnet Astronomen neue Möglichkeiten, die Entstehung und Entwicklung von Gasriesen zu erforschen.
Solche Beobachtungen helfen uns, eine neue Klasse von Exoplaneten zu studieren und sie mit den Gasriesen in unserem Sonnensystem zu vergleichen.
Thomas Henning, Max-Planck-Institut
Die vorläufigen Analysen der Atmosphäre von Epsilon Indi A b deuten auf einen hohen Anteil schwerer Elemente hin, insbesondere Kohlenstoff. Dies könnte auf das Vorhandensein von Molekülen wie Methan, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid hinweisen – Verbindungen, die häufig in den Atmosphären von Gasriesen gefunden werden. Alternativ könnte es auch ein Hinweis auf eine wolkige Atmosphäre sein. Weitere Untersuchungen sind nötig, um diese Fragen abschließend zu klären.
Blick in die Zukunft
Die Entdeckung von Epsilon Indi A b ist erst der Anfang. Das Forscherteam plant bereits weitere Beobachtungen, um detailliertere Spektren des Planeten zu erhalten. Diese könnten Aufschluss über die genaue chemische Zusammensetzung und die klimatischen Bedingungen auf dem Planeten geben.
Infografik Hubble-Nachfolger: Das James-Webb-Weltraumteleskop im Detail
Langfristig hoffen die Wissenschaftler, auch andere nahe gelegene Planetensysteme auf der Suche nach kalten Gasriesen zu untersuchen. “Eine solche Untersuchung würde als Grundlage für ein besseres Verständnis dafür dienen, wie sich Gasplaneten bilden und entwickeln”, sagt Matthews.
Die Entdeckung von Epsilon Indi Ab zeigt einmal mehr das Potenzial des James-Webb-Weltraumteleskops für die Exoplanetenforschung. Mit seiner Kombination aus Empfindlichkeit und Auflösung im Infrarotbereich eröffnet es Astronomen neue Möglichkeiten, die Komplexität von Planetensystemen jenseits unseres eigenen zu erforschen.
Wie beurteilt ihr diese faszinierende Entdeckung? Glaubt ihr, dass wir in Zukunft noch mehr solcher ungewöhnlichen Planeten finden werden? Und was könnten diese Funde für unser Verständnis von der Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen bedeuten? Teilt eure Gedanken und Spekulationen in den Kommentaren.
Zusammenfassung
- James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt ungewöhnlichen Super-Jupiter
- Exoplanet Epsilon Indi A b in einem Dreifachsternsystem gefunden
- Planet umkreist Stern Epsilon Indi A in großer Distanz
- Epsilon Indi A ist ein Roter Zwerg, begleitet von braunen Zwergen
- Epsilon Indi A b hat etwa sechs Jupitermassen
- Oberflächentemperatur des Planeten liegt bei circa 0 Grad Celsius
- Direktabbildung des Planeten erfolgte mit MIRI-Instrument
- Quellen: Space, Nature, Phys.org
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