Künstlerische Darstellung von Poltergeist, Phobetor und Draugr. (Pablo Carlos Budassi) Im Januar 1992 veränderten zwei kosmische Objekte unsere Galaxie für immer.
Zum ersten Mal hatten wir konkrete Beweise dafür, dass extrasolare Planeten oder Exoplaneten einen außerirdischen Stern umkreisen: zwei Gesteinswelten, die um einen 2.300 Lichtjahre entfernten Stern kreisen.
Jetzt, etwas mehr als 30 Jahre später, ist diese Zahl explodiert. Diese Woche, der 21. März, markierte den äußerst bedeutsamen Meilenstein von über 5.000 bestätigten Exoplaneten. Um genau zu sein, sind mittlerweile 5.005 Exoplaneten dokumentiert Das Exoplaneten-Archiv der NASA , jeder mit seinen eigenen einzigartigen Eigenschaften.
Jeder einzelne dieser Exoplaneten ist in peer-reviewter Forschung aufgetaucht und wurde mithilfe mehrerer Nachweistechniken oder Analysemethoden beobachtet.
Die Auswahl ist reichhaltig für Folgestudien, um mit neuen Instrumenten, wie dem kürzlich eingeführten, mehr über diese Welten zu erfahren James Webb-Weltraumteleskop , und demnächst Römisches Weltraumteleskop Nancy Grace .
„Es ist nicht nur eine Zahl“ sagt die Astronomin Jessie Christiansen des NASA Exoplanet Science Institute am Caltech. „Jeder von ihnen ist eine neue Welt, ein brandneuer Planet.“ „Ich freue mich über jeden einzelnen, weil wir nichts über sie wissen.“
Die ersten beiden jemals bestätigten Welten, die von den Astronomen Alexander Wolszczan und Dale Frail entdeckt wurden, waren Exoplaneten mit der 4,3- und 3,9-fachen Masse der Erde, die um einen toten Stern namens Millisekunde kreisten Drücken Sie , das im Millisekundenbereich „Beats“ oder Impulse von Radiowellen aussendet.
Ein dritter Exoplanet, der mit 0,02-facher Masse der Erde viel kleiner ist, wurde 1994 in der Umlaufbahn um den Stern entdeckt und trägt seitdem den Namen Lich. Die Exoplaneten wurden Poltergeist, Phobetor bzw. Draugr genannt.
Die Entdeckung deutete darauf hin, dass es in der Galaxie von diesen Dingern wimmeln musste. Pulsare sind eine Art von Neutronenstern : die toten Kerne massereicher Sterne, die den größten Teil ihrer Masse ausgestoßen haben und dann unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabierten. Ihr Entstehungsprozess ist ziemlich extrem und beinhaltet oft kolossale Explosionen.
„Wenn man Planeten um einen Neutronenstern finden kann, müssen es im Grunde überall Planeten sein.“ sagt Wolszczan . „Der Planet-Produktionsprozess muss sehr robust sein.“
Aber es gab einen Haken. Die zur Identifizierung dieser Exoplaneten verwendete Technik basierte auf dem sehr regelmäßigen Timing der Impulse des Sterns, die durch den Gravitationseinfluss der umlaufenden Körper nur geringfügig verändert werden.
Leider ist diese Technik auf Pulsare beschränkt; Für Hauptreihensterne, die keine regelmäßigen Millisekundenpulsationen aufweisen, ist es ungeeignet.
Als jedoch der Astronom William Borucki von der NASA die Transitmethode entwickelte, die schwache, regelmäßige Einbrüche im Sternenlicht beobachtet, wenn ein Exoplanet zwischen uns und dem Wirtsstern vorbeizieht, explodierte die Exoplanetenwissenschaft.
Das 2009 gestartete Kepler-Weltraumteleskop trug über 3.000 bestätigte Exoplaneten zur Liste bei, weitere 3.000 Kandidaten warten in den Startlöchern.
Zusätzlich zur Transitmethode können Astronomen die Gravitationswirkung untersuchen, die Exoplaneten auf ihre Wirtssterne ausüben. Während die Objekte a umkreisen gegenseitiger Schwerpunkt scheint ein Stern auf der Stelle leicht zu „wackeln“ und die Wellenlänge seines Lichts zu verändern.
Wenn Sie außerdem die Masse des Sterns kennen, können Sie untersuchen, wie stark er wackelt, um auf die Masse des Exoplaneten zu schließen. Und wenn Sie wissen, wie hell ein Stern eigentlich ist, können Sie auf die Größe des Exoplaneten schließen.
Dadurch wissen wir, dass es da draußen im Universum Exoplaneten gibt, die sich sehr stark von denen in unserem Heimatsystem unterscheiden.
Heiße Jupiter sind riesige Gasriesen auf unglaublich engen Umlaufbahnen um ihre Sterne, wobei die Nähe zu Exoplanetentemperaturen führen kann, die gleichmäßig sein können heißer als manche Sterne .
Meine Neptune bewohnen den Größen- und Massenbereich zwischen Erde und Neptun und könnten potenziell bewohnbar sein . es gibt auch Supererden , die felsig wie die Erde sind, aber bis zu ein paar Mal so schwer sind.
Da es sehr schwierig ist, Exoplaneten direkt zu untersuchen – sie sind klein, sehr dunkel, sehr weit entfernt und oft sehr nahe an einem hellen Stern, dessen Licht alles übertönt, was der Exoplanet reflektieren könnte –, wissen wir immer noch vieles nicht. Darüber hinaus gibt es immer noch viele Welten außerhalb unserer derzeitigen Erkennungsschwellen.
Aber in den kommenden Jahren werden diese Schwellen aufgrund des Fortschritts der Technologie und neuer Analysetechniken sinken, und wir werden möglicherweise eine Vielzahl von Welten vorfinden, die über unsere verrücktesten Träume hinausgehen. Vielleicht finden wir sogar Spuren von Leben außerhalb des Sonnensystems.
„Ich verspüre ein echtes Gefühl der Zufriedenheit und voller Ehrfurcht vor dem, was da draußen ist.“ sagt Borucki .
„Keiner von uns hat mit dieser enormen Vielfalt an Planetensystemen und Sternen gerechnet.“ Es ist einfach atemberaubend.'