Ein heißer Jupiter um einen sonnenähnlichen Stern

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine künstlerische Darstellung eines Exoplaneten vom Typ „Heißer Jupiter“. Astronomen haben einen neuen heißen Jupiter um einen Stern entdeckt, der der Sonne sehr ähnlich ist und dessen Radius, Masse sowie Dichte mit einer Genauigkeit besser als 10% gemessen.
NASA


Nahezu 1.800 bestätigte und über 4.000 mögliche Exoplaneten sind heute bekannt. Astronomen haben Schätzungen für die Massen und Radien (und daraus die mittleren Dichten) von über 400 dieser bestätigten Exoplaneten erlangt. Die planetare Dichte ist von entscheidender Bedeutung: sie gibt Astronomen Auskunft über die mittlere innere Zusammensetzung des Exoplaneten und ob er wie die Erde aus Gestein besteht, wie Jupiter vorwiegend gasförmig ist oder etwas anderes. Obwohl viele verschiedene Zusammensetzungen die gleiche mittlere Dichte haben können, wird eine genügend große Zahl an Exoplaneten statistische Analysen ermöglichen, den Aufbau von Planeten und die Modelle zu ihrer Entstehung einzuschränken; und so arbeiten Wissenschaftler intensiv daran, die Zahl an Exoplaneten in jeder Familie mit zuverlässigen Dichtemessungen zu vergrößern.
An die 200 bekannte Exoplaneten haben mehr als die halbe Jupitermasse und umkreisen ihren Heimatstern in weniger als vier Tagen. Sie gehören zur Klasse der heißen Jupiter und werden so genannt, weil die Nähe zu ihrem Heimatstern ihre Atmosphären aufheizt. Heiße Jupiter treten um 1% aller Sterne auf, zumindest in der Nachbarschaft unserer Sonne. Da nur etwa 10% der Exoplaneten Umlaufbahnen besitzen, die zufällig so ausgerichtet sind, daß sie eine Beobachtung des Transits erlauben, müssen Astronomen ungefähr 1.000 Sterne überprüfen, um einen heißen Jupiter mit der Transittechnik zu entdecken. Die Astronomen Lars Buchhave, Allyson Bieryla, Dave Latham, Emilio Falco sowie Guillermo Torres vom CfA und ihre Mitarbeiter haben die Entdeckung von HAT-P-55b bekannt gegeben, einen transitierenden heißen Jupiter um einen Stern, der der Sonne sehr ähnlich ist; Masse und Radius des Sterns unterscheiden sich von den Werten der Sonne nur um wenige Prozent. Mit auf die Transitentdeckung folgenden weiteren Beobachtungen bestimmten die Wissenschaftler, daß der Exoplanet selbst 0.582 Jupitermassen, einen Radius von 1.182 Jupiterradien und eine Umlaufperiode von 3.585 Tagen besitzt – und für seine Dichte erzielten sie eine Genauigkeit besser als 10%. Nur für etwa 140 Exoplaneten sind Dichten mit dieser bemerkenswerten Genauigkeit gemessen worden und das neue Ergebnis ergänzt die Datenbank für Exoplaneten beträchtlich, und die für heiße Jupiter im Besonderen.
Literatur:
„HAT-P-55b: A Hot Jupiter Transiting a Sun-Like Star“
D. Juncher, L. A. Buchhave, J. D. Hartman, G. Á. Bakos, A. Bieryla, T. Kovács, I. Boisse, D. W. Latham, G. Kovács, W. Bhatti, Z. Csubry, K. Penev, M. de Val-Borro, E. Falco, G. Torres, R. W. Noyes, J. Lázár, I. Papp, and P. Sári
Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 127:851–856, 2015 September