Neuer Exoplanet entdeckt Gestatten: Epsilon Indi Ab
Forschende aus Heidelberg haben mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops einen neuen Exoplaneten entdeckt. Der Epsilon Indi Ab genannte Planet weist besondere Eigenschaften auf.
Nicht nur um unsere Sonne kreisen Planeten. Am Heidelberger Max-Planck-Institut für Astronomie haben sich Forschende darauf spezialisiert, sogenannte Exoplaneten, die um fremde Sterne kreisen, zu finden und zu beobachten.
Dafür nutzen sie auch das James-Webb-Weltraumteleskop. Nun ist den Heidelbergern gemeinsam mit Kollegen aus den USA und Indien ein besonderes Planeten-Exemplar ins Netz gegangen.
Exoplanet hat überraschenden Eigenheiten
Die neue Entdeckung gelang beim Blick auf den Stern Epsilon Indi A. Er ist ungefähr so alt wie unsere Sonne, nur etwas kühler was seine Oberflächentemperatur betrifft.
Dass er mit knapp zwölf Lichtjahren Entfernung nicht allzu weit von uns entfernt ist, hat bereits die Macher von Star Trek und anderen Science-Fiction-Produktionen dazu animiert, sich mit der Kraft ihrer Fantasie Planeten in seiner Umlaufbahn auszudenken.
Fantasie ist künftig nicht mehr nötig, denn schon beim ersten Hinschauen mit dem James-Webb-Teleskop fand man tatsächlich einen Exoplaneten in einer Umlaufbahn um Epsilon Indi A. Einen Planeten mit überraschenden Eigenheiten.
James-Webb-Teleskop entdeckt erstmals unbekannten Exoplaneten
Dass das James-Webb-Teleskop ein außergewöhnlich leistungsfähiges Instrument zur Suche nach neuen Exoplaneten sein kann, war klar. Trotzdem hatte das beste Teleskop der Menschheit nach seiner Inbetriebnahme im Sommer 2022 zunächst nur solche Exoplaneten in den Blick genommen, die bereits bekannt waren, die also andere Teleskope bereits als kleine Pünktchen abgebildet hatten.
Doch dann gelang es dem James-Webb-Teleskop zum ersten Mal, das Licht eines Exoplaneten aufzufangen, den kein Mensch zuvor je gesehen hatte - von dem man aber guten Grund hatte anzunehmen, dass es ihn geben muss.
Vermutet hatte man das deshalb, weil der Stern, um den der Exoplanet kreist, etwas wackelt. Denn: Nicht nur Sterne zerren mit ihrer Anziehungskraft an Planeten und zwingen die so auf ihre Umlaufbahnen.
Epsilon Indi Ab ist ein Gasplanet
Auch die Planeten zerren ein wenig an ihrem Stern, und deshalb sitzen Sterne, die Planeten haben, nicht ruhig an ihrem Platz im All, sondern wackeln ein wenig um eine mittlere Position. Aus dem Wackeln von Epsilon Indi A hatten die Forschenden auch bereits berechnet, wo der Planet zu finden sein sollte und wie groß und schwer er sein würde.
Als nun das James-Webb-Teleskop in Richtung der stellaren Wackelei von Epsilon Indi A schaute, fand es tatsächlich etwas - einen Gasplaneten. Insoweit passte der Fund zu den Erwartungen.
Doch das Fundstück war mit sechsfacher Jupitermasse schwerer als gedacht, und der neue Exo-Gasplanet befand sich auch woanders als berechnet - nämlich deutlich weiter entfernt von seinem Stern.
Ungefähr 200 Jahre braucht der Gasriese auf seiner weiten Bahn, um Epsilon Indi A ein einziges Mal zu umrunden. Weshalb die errechneten Daten nicht zu den gemessenen passen, bleibt vorläufig eine offene Frage.
Besondere Ähnlichkeit zum Jupiter
Der neue Exoplanet wurde Epsilon Indi Ab getauft. Seine Besonderheit: Die mittlere Temperatur seiner Oberfläche beträgt nur Null Grad Celsius. Der Grund dafür ist der große Abstand, in dem er seinen Stern umkreist.
Mit seiner niedrigen Temperatur und seiner weit im All verlaufenden Umlaufbahn ist er Jupiter ähnlicher als alle anderen bislang gefundenen Exo-Gasplaneten. Die rasen nämlich in der Regel in nächster Nähe um ihre Sterne und ihre Atmosphären sind durch diese Nähe zum Zentralgestirn häufig auf mehr als tausend Grad aufgeheizt.
Durch ihre intensive Wärmestrahlung erscheinen sie aber auch heller im Infrarotlicht und sind deshalb von entsprechenden Teleskopen leicht zu entdecken.
Außerdem rasen die heißen Gasriesen sehr schnell um ihre Sterne. Von der Erde aus gesehen ziehen sie alle paar Tage vor ihrem Stern vorbei, verdecken ihn dabei ein wenig und verdunkeln ihn etwas - ein weiterer Effekt, der auf Teleskopaufnahmen schnell auffällt und die Suche nach heißen Gasplaneten erleichtert.
Vergleichsweise schwierig war es deshalb, Epsilon Indi Ab zu entdecken, der seinen Stern nur alle 200 Jahre umkreist und nur schwache Wärmestrahlung ins All schickt.
Erster teleskopischer Fund eines kühlen Exoplaneten
Darüber hinaus stellte sich heraus, dass dieser Exoplanet bei kürzeren Wellenlängen überraschend schwach leuchtet. Möglicherweise absorbieren Methan, Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid in der Atmosphäre von Epsilon Indi Ab einen Teil der kurzwelligen Wärmestrahlung, die eigentlich ins Weltall entweichen müsste.
Epsilon Indi Ab ist der erste teleskopische Nachweis eines kühlen Exoplaneten, der seinen Stern in weitem Bogen umkreist. Doch selbst das James-Webb-Teleskop kann ihn nur als einzelnes Pünktchen abbilden. Noch ist kein Teleskop in der Lage, Details der Oberflächen von Exoplaneten aufzulösen.
Das Team von Forschenden aus Heidelberg, den USA und Indien will Epsilon Indi Ab nun weiter beobachten und möglichst noch weitere kühle Gasplaneten finden. Der Vergleich mehrerer dieser Riesen an fremden Sternen könnte helfen zu erklären, wie solche Planeten überhaupt entstehen.
