Direkt zum Inhalt

Exoplaneten: Webb-Teleskop beobachtet die vier Planeten von HR 8799

Mit dem James Webb Space Telescope gelangen die bisher klarsten Bilder des Planetensystems, die ihr Zentralgestirn auf weiten Bahnen umrunden. Es befindet sich rund 130 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Pegasus.
Ein Bild des Sternsystems HR 8799, das im Zentrum als weißer Stern dargestellt ist. Um den Stern herum sind vier Exoplaneten mit den Bezeichnungen b, c, d und e sichtbar. Planet b erscheint blau und ist links vom Stern positioniert. Die Planeten c, d und e sind rechts vom Stern und erscheinen in verschiedenen Farbtönen. Der Hintergrund ist schwarz.
Die vier Planeten von HR 8799 sind gut in diesem Bild des JWST zu erkennen, der fünfzackige Stern kennzeichnet den Ort des ausgeblendeten Zentralgestirns.

Nur etwa 30 Millionen Jahre alt sind der Stern HR 8799 und seine vier Planeten, die mit dem James Webb Space Telescope (JWST) im Infraroten beobachtet wurden. Deutlich sind die vier jupiterähnlichen Gasriesen um HR 8799 zu erkennen, die den Stern des Spektraltyps F mit der anderthalbfachen Masse der Sonne und ihrer fünffachen Leuchtkraft auf weiten Bahnen umrunden. Durch ihr geringes Alter sind sie noch aus ihrer Entstehungszeit sehr heiß und zeichnen sich daher im Infraroten gut ab. Dennoch wäre ihr Zentralgestirn vieltausendfach heller als seine Planeten, so dass dessen Licht durch ein spezielles Blendensystem, einem Koronografen, abgeschirmt wird. Bei diesen Beobachtungen mit dem JWST gelang es erstmals, die vier Planeten im Bereich der Strahlung von Kohlendioxid (CO2) abzubilden.

Bei den vier Planeten, die zwischen 45 und 460 Jahre für einen Umlauf um HR 8799 benötigen, wird angenommen, dass sie ähnlich wie Jupiter in unserem Sonnensystem entstanden. Zunächst bildete sich in der Gas- und Staubscheibe um den Stern ein Kern aus festem Material, das bei Überschreiten einer Masse von etwa dem Zehnfachen unserer Erde große Mengen des umgebenden Gases an sich zog. Dabei erreichten die vier Welten die 5,7- bis 9-fache Masse von Jupiter. Dabei wurde auch Kohlendioxid von diesen Planeten aufgenommen, das ein Hinweis auf noch schwerere Elemente wie Eisen und Sauerstoff in diesen Planeten ist. Somit wäre nach Ansicht des Teams um William Balmer von der Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland, eine Entstehung der Planeten durch einen direkten gravitativen Kollaps von Teilbereichen der Scheibe um HR 8799 eher unwahrscheinlich.

Die Beobachtungen mit dem JWST im Spektralbereich zwischen drei und fünf Mikrometern belegen, dass die vier Planeten deutlich mehr an schweren Elementen enthalten, als vorherige Untersuchungen im Visuellen nahelegten. Zudem gelang es erstmals, den innersten Planeten HR 8799 e bei einer Wellenlänge von 4,6 Mikrometern direkt nachzuweisen.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.