Planetenforscher sind in Entdeckerlaune: Zwei Forscherteams ist es zum ersten Mal gelungen, fotografische Aufnahmen mehrerer ferner Planeten zu machen. Bislang schlossen Astronomen indirekt auf das Vorkommen von Planeten bei entfernten Sonnen. Um den rund 130 Lichtjahre entfernten Stern HR 8799 haben Astronomen um Christian Marois vom Herzberg-Institut für Astrophysik im kanadischen Victoria nun gleich drei Riesenplaneten gefunden. Die Planeten haben die sieben- bis zehnfache Masse des Jupiters und drehen sich gegen den Uhrzeigersinn um ihren Zentralstern. Ferner haben Paul Kalas von der Universität von Kalifornien in Berkeley einen Planeten in Jupitergröße um einen der Nachbarsterne der Sonne namens Fomalhaut ausgemacht.
Beide Teams präsentierten mit ihren Veröffentlichungen fotografische Aufnahmen ferner Planetensysteme. Bislang schlossen Astronomen mit zwei Verfahren nur indirekt auf einen Planeten: Einerseits stört ein umkreisender Planet seinen Mutterstern und bringt dessen Bahn zum Schwingen; andererseits schwächt ein vor dem Stern vorbeiziehender Planet dessen Leuchtkraft in charakteristischer Weise kurzzeitig ab. Auf diese Weise konnten Forscher über 300 sogenannte Exoplaneten nachweisen.
Das kanadisch-amerikanisch-britische Team um Marois fand im Juli 2008 in den Daten des Keck-Teleskops auf Hawaii erste Hinweise auf einen Begleiter des Sterns HR 8799. Die Forscher nahmen ihn daher genauer unter die Lupe und forschten auch in Archivdaten früherer Beobachtungsläufe mit den Teleskopen Keck und Gemini. Sie fanden Hinweise, die bis in das Jahr 2004 zurückreichen. Aus den Bilddaten konnte sie rekonstruieren, dass HR 8799 von drei Planeten umkreist wird. Der erste Trabant, HR 8799d, läuft mit dem 24-fachen des Erde-Sonne-Abstands (AU) um seinen Stern im Sternbild Pegasus. Er hat die zehnfache Jupitermasse. Der zweite Trabant, HR 8799c, ist genauso schwer, liegt aber mit 38 AU weiter draußen. Der dritte im Bunde, HR 8799b, wiegt siebenmal so viel wie Jupiter und hat einen Abstand von 68 AU. Die Forscher schätzen das Planetensystem auf ein Alter von rund 60 Millionen Jahren.
Mit dem Hubble-Weltraumteleskop fotografierte das Team um den Astronomen Kalas einen etwa jupitergroßen Planeten um den nur 25 Lichtjahre entfernten Stern Fomalhaut im Sternbild Südlicher Fisch. Schon vor einigen Jahren deuteten Untersuchungen der Staubscheibe um diesen Stern darauf hin, dass dort Planeten anzutreffen sein könnten. Durch den Vergleich aktueller und vergangener Aufnahmen konnte Kalas auf einen Planeten schließen, der am Innenrand dieser Staubscheibe in einer Entfernung vom 119-fachen des Erde-Sonne-Abstands um Fomalhaut zieht. Die Auswertung der Details lässt die Forscher sogar noch mehr frohlocken: Bestimmte Besonderheiten des Fomalhaut b genannten Planeten deuten darauf hin, dass dieser ein ähnlich prächtiges Ringsystem aufweist wie Saturn.
Beide Astronomengruppen wollen die Beobachtung dieser Planetensysteme fortsetzen und hoffen auf neue und verbesserte Beobachtungsinstrumente. Bei den erdgebundenen Teleskopen Keck und Gemini sollen die Verfahren verbessert werden, um störende Luftturbulenzen der Atmosphäre noch weiter zu kompensieren. Für das Weltraumteleskop Hubble hoffen die Forscher auf eine baldige Auf- und Nachrüstung neuer Instrumente.
Paul Kalas (University of California, Berkeley) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1126/science.1166585 Christian Marois (Herzberg-Institut für Astrophysik, Victoria) et al.: Science, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1126/science.1166609 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
