Dieses Komposit-Bild kombiniert Aufnahmen vom Subaru-Teleskop des Sterns GJ 504 unter Verwendung von zwei Nahinfrarot-Wellenlängen (orange, 1,6 Mikrometer, aufgenommen im Mai 2011, blau, 1,2 Mikrometer, April 2012). Nach der Verarbeitung, um verstreutes Sternenlicht zu entfernen, zeigen die Aufnahmen den umkreisenden Planeten GJ 504 b. /via Goddard Space Flight Center der NASA/National Astronomical Observatory of JapanJ
Unter Verwendung von Infrarot-Daten des Subaru-Teleskops auf Hawaii hat ein internationales Team von Astronomen einen riesigen Planeten um den hellen Stern GJ 504 fotografiert. Mit der mehrfachen Masse von Jupiter und von ähnlicher Größe, ist die neue Welt, GJ 504b genannt, der Planet mit der niedrigsten Masse, der jemals um einen Stern wie die Sonne unter Verwendung von direkten Abbildungs-Techniken entdeckt wurde.
„Wenn wir zu diesem riesigen Planeten reisen könnten, würden wir eine Welt immer noch glühend von der Hitze ihrer Entstehung sehen, mit einer Farbe, die an eine dunkle Kirschblüte erinnert, ein dumpfes Magenta“, sagte Michael McElwain, ein Mitglied des Entdeckerteams am NASA-Goddard Space Flight Center in Greenbelt/Maryland. „Unsere Nahinfrarot-Kamera enthüllt, daß seine Farbe viel mehr blau ist, als bei anderen abgebildeten Planeten, was darauf hindeuten kann, daß seine Atmosphäre weniger Wolken hat.“ GJ 504b umkreist seinen Stern in fast neun Mal dem Abstand. in dem Jupiter die Sonne umkreist, was eine Herausforderung zu theoretischen Ideen über die Formung von Riesenplaneten darstellt. Gemäß dem am weitesten akzeptierten Kern-Akkretions Modell starten Jupiter-ähnliche Planeten in der gasreichen Trümmerscheibe, die einen jungen Stern umgibt. Ein Kern, der durch Kollisionen zwischen Asteroiden und Kometen erzeugt wurde, liefert einen Samen und wenn dieser Kern ausreichende Masse erreicht, zieht seine Gravitation rapide Gas von der Scheibe an, um den Planeten zu formen. Während dieses Modell gut für Planeten funktioniert, wo Neptun kreist, etwa 30 Mal der durchschnittliche Abstand der Erde zur Sonne (30 Astronomische Einheiten oder AE), ist es eher problematisch für Welten, die weiter von ihrem Stern entfernt sind. GJ 504b liegt auf einem projizierten Abstand von 43,5 AE von seinem Stern, der tatsächliche Abstand hängt davon ab, wie das System zu unserer Sichtlinie geneigt ist, die nicht genau bekannt ist. Dies ist unter den härtesten Planeten in einem traditionellen Planeten-Formations-Rahmen zu erklären“, sagte Teammitglied Markus Janson, ein Hubble-Post-Doktorand an der Princeton University in New Jersey. „Seine Entdeckung impliziert, daß wir ernsthaft alternative Formations-Theorien überlegen müssen, oder vielleicht einige der grundlegenden Annahmen in der Kern-Akkretions-Theorie überdenken müssen.“ Die Forschung ist Teil des Strategic Explorations of Exoplanets and Disks with Subaru (SEEDS), ein Projekt das direkt Extrasolare Planeten und Protoplanetare Scheiben um mehrere hundert nahe gelegene Sterne unter Verwendung des Subaru-Teleskops auf dem Mauna-Kea-Observatorium/Hawaii fotografiert. Das Fünf-Jahres-Projekt begann im Jahr 2009 und wird von Motohide Tamura vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) geführt. Während die direkte Abbildungs-Technik die wohl wichtigste Technik zur Beobachtung von Planeten um andere Sterne ist, ist sie auch die größte Herausforderung. „Das Fotografieren liefert Informationen über die Leuchtkraft, Temperatur, Atmosphäre und Umlaufbahn des Planeten, aber weil Planeten so schwach und so nahe zu ihren Wirts-Sternen sind, ist es wie der Versuch, ein Bild von einem Glühwürmchen in der Nähe eines Suchscheinwerfers aufzunehmen“, erklärte Masayuki Kuzuhara vom Tokyo Institute of Technology, der das Entdecker-Team leitete. Die Forscher finden, daß GJ 504b etwa viermal mehr Masse als Jupiter hat und eine effektive Temperatur von etwa 460 °F (237 °C). Er umkreist den G0-Typ-Stern GJ 504, der etwas heißer als die Sonne und schwach sichtbar für das bloße Auge im Sternbild Virgo (Jungfrau) ist. Der Stern befindet sich 57 Lichtjahre entfernt und das Team schätzt das System ist ungefähr 160 Millionen Jahre alt, basierend auf Methoden, die die Farbe des Sterns und den Rotations-Zeitraum zu seinem Alter verknüpfen. Junge Sternen-Systeme sind die attraktivsten Ziele für direkte Abbildungs-Techniken von Exoplaneten, weil ihre Planeten nicht lange genug existiert haben, um viel von der Wärme von ihrer Entstehung zu verlieren, was ihre Infrarot-Helligkeit verbessert. „Unsere Sonne ist etwa auf halbem Weg durch sein energielieferndes Leben, aber GJ504 nur ein Dreißigstel seines Alters“, fügte McElwain hinzu. „Das Studium dieser Systeme ist ein wenig wie das Sehen unseres eigenen Planetensystems in seiner Jugend.“
NASA:Astronomers Image Lowest-mass Exoplanet Around a Sun-like Star
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