Möglicher neuer Planet entdeckt: Ein neues Mitglied des Sonnensystems?

Eines der Hauptziele der modernen Astronomie ist die Suche nach Planeten außerhalb des Sonnensystems (Exoplaneten), die uns helfen zu verstehen, wie Planetensysteme entstehen. Nun hat das James-Webb-Weltraumteleskop einen neuen Exoplaneten entdeckt: einen kleinen Gasriesen mit der 0,3-fachen Masse des Jupiters.

Dem Teleskop ist es gelungen, ein direktes Bild des Planeten TWA 7 b aufzunehmen , der sich neben dem Stern TWA 7 befindet und der Exoplanet mit der geringsten Masse ist, die durch direkte Bilder beobachtet wurde.

(Das könnte Sie interessieren: Über 50 Prozent: Wissenschaftler berechnet die Wahrscheinlichkeit, dass Gott „existiert“ .)

Das Bild wurde von einem internationalen Team von Astronomen unter der Leitung eines CNRS-Forschers vom Paris-PSL-Observatorium mithilfe des in Frankreich hergestellten Koronographen aufgenommen, der auf dem MIRI-Instrument des JWST installiert ist.

Die Entdeckung, deren Einzelheiten am Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, wird dazu beitragen, unser Verständnis der frühen Planetenentstehung und der dynamischen Prozesse in protoplanetaren Scheiben zu verbessern.

Auf der Suche nach Exoplaneten

Bisher wurde die Existenz von fast 6.000 Exoplaneten bestätigt. Einige sind massereich, wie Jupiter, umkreisen ihren Mutterstern jedoch viel näher als Merkur die Sonne, andere bestehen aus Gestein oder Eis und zu vielen gibt es einfach nichts Vergleichbares im Sonnensystem .

(Lesen Sie weiter: Wissenschaftler erforscht ein Universum mit drei Zeitdimensionen: Das ist seine Theorie ).

Einige Systeme haben mehr als einen Planeten, Planeten umkreisen zwei Sterne gleichzeitig und einige wenige bieten möglicherweise sogar die richtigen Bedingungen für die Bildung von Wasser auf ihrer Oberfläche, einer der notwendigen Voraussetzungen für Leben, wie wir es kennen.

Obwohl Tausende von ihnen indirekt entdeckt wurden, ist die Abbildung von Exoplaneten eine echte Herausforderung, da sie weniger hell sind und sich von der Erde aus gesehen sehr nahe an ihrem Stern befinden. Ihr Signal wird vom Signal des Sterns übertönt und ist nicht stark genug, um sichtbar zu sein.

Um dieses Problem zu lösen, hat das CNRS ein Teleskopzubehör für das James Webb MIRI-Instrument entwickelt, einen Koronographen, der den während einer Sonnenfinsternis beobachteten Effekt reproduzieren kann (durch das Verbergen des Sterns ist es einfacher, die ihn umgebenden Objekte zu beobachten, ohne von seinem Licht verdeckt zu werden).

Diese Technik ermöglichte die Entdeckung des neuen Exoplaneten, der sich in einer Scheibe aus Gesteinsresten und Staub befindet .

(Lesen Sie weiter: So sehen Millionen von Galaxien aus, aufgenommen von der größten Kamera der Welt .)

Man geht davon aus, dass Planeten aus dem Staub und Gas protoplanetarer Scheiben entstehen, riesigen Ansammlungen aus Trümmern, Staub und Gas, die neu entstandene Sterne umkreisen.

Die vielversprechendsten Systeme – also jene, die von Wissenschaftlern am intensivsten untersucht werden – sind diejenigen, die einige Millionen Jahre alt sind und bei denen die Trümmerscheiben, in denen sich Planeten bilden, am besten zu sehen sind.

In dieser Studie nutzten Wissenschaftler die beispiellose Empfindlichkeit des Mittelinfrarotinstruments des James-Webb-Teleskops, um in der Scheibe des etwa 6,4 Millionen Jahre alten Sterns TWA 7 nach Planeten zu suchen. Diese Scheibe besteht aus drei Ringen, von denen einer besonders schmal ist und von zwei leeren Regionen mit fast keiner Materie umgeben ist .

Das Webb-Bild enthüllte eine Quelle im Zentrum dieses schmalen Rings, und nachdem Beobachtungsfehler ausgeschlossen worden waren, kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es sich höchstwahrscheinlich um einen Exoplaneten handelte, der sich möglicherweise im Raum zwischen dem ersten und zweiten Ring der Scheibe gebildet hatte .

(Außerdem: Eine renommierte Klinik hat 6 Schritte vorgestellt, die zum Einschlafen und Erreichen eines perfekten Schlafs unerlässlich sind .)

Darüber hinaus haben die Autoren durch detaillierte Simulationen die Bildung eines dünnen Rings und eines „Lochs“ an der genauen Position des Planeten bestätigt, was perfekt mit den Webb-Beobachtungen übereinstimmt.

Diese Bilder liefern neue Erkenntnisse über die Wechselwirkungen zwischen protoplanetaren Scheiben und umgebenden Objekten und erweitern zudem die Verwendung von Bildern, um mehr über kleine Exoplaneten zu erfahren, heißt es in der Studie.

Ein kleiner Riese

TWA 7 b, der neue Exoplanet, ist zehnmal leichter als die bisher auf Bildern festgehaltenen.

Seine Masse ist mit der des Saturn vergleichbar und beträgt etwa 30 % der Masse des Jupiters , des massereichsten Planeten im Sonnensystem.

Dieses Ergebnis stellt einen neuen Schritt in der Untersuchung und direkten Abbildung immer kleinerer Exoplaneten dar , die der Erde ähnlicher sind als den Gasriesen des Sonnensystems, obwohl James Webb das Potenzial hat, in Zukunft noch weiter zu gehen.

Diese Entdeckung unterstreicht die Bedeutung zukünftiger Generationen von Weltraum- und erdgebundenen Teleskopen zur Suche nach Exoplaneten, insbesondere mithilfe fortschrittlicherer Koronographen. Die vielversprechendsten Systeme für diese zukünftigen Beobachtungen werden bereits identifiziert.

EFE