Erste Bilder von einem Exo-Planeten

Das erste GPI-Bild des Planeten Beta Pictoris b. Die Sonne Beta Pictoris im Zentrum des Bildes wurde mit einer Maske abgedeckt, um das infrarote Licht des Planeten sehen zu können. Bild: Christian Marois, NRC Canada

Mit dem Gemini Planet Imager (GPI) können auch schwach leuchtende Planeten in anderen Sonnensystemen mit dem Gemini-Teleskop erkannt werden

Astronomen vom Gemini-Observatorium auf dem Mauna Kea haben die ersten optischen Bilder mit Gemini Planet Imager (GPI) veröffentlicht. Das von einem internationalen Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) entwickelte GPI gilt als das modernste Instrument zur direkten Beobachtung von Planeten.

GPI auf dem nördlichen Gemini-Teleskop. Bild: gemini.edu

Mit den GPI-Kameras auf dem 8 m langen Gemini-Teleskop können kontrastreichere Aufnahmen als bislang von Exo-Planeten oder Staubscheiben in der Nähe von hellen Sternen gemacht werden. Dazu wurde u.a. das bislang beste System extremer adaptiver Optik (AO) entwickelt, um schwach leuchtende Planeten in anderen Sonnensystemen erkennen zu können, die oft eine Milliarde Mal weniger hell sind als ihre Sonnen.

Atmosphärische Turbulenzen werden mit 4000 Aktuoren eines verformbaren Silizium-Spiegels mit einem Durchmesser von 2 cm korrigiert. Nach den Angaben wird der Spiegel tausendmal pro Sekunde mit einer Genauigkeit von einem Nanometer angepasst. Mit dem GPI können so Exo-Planeten aufgenommen werden, die bis zu 10 Millionen Mal schwächer als ihre Zentralgestirne sind.

Seit November wurde der GPI erprobt und auf bekannte Planetensysteme wie das 2008 entdeckte HR8799-System mit vier Planeten oder das Beta-Pictoris-System beobachtet. Die den Stern umgebende dichte Scheibe aus Gas und Staub ist größer als unser Sonnensystem ("Auferstanden aus Ruinen…").

Mit dem GPI wurde erstmals das Spektrum des jungen, aber riesigen Planeten Beta Pictois b erfasst. Zudem wurde die den jungen Stern HR4796 umgebende Staubscheibe abgebildet. Bislang konnte man nur den äußeren Rand sehen. Mit GPI sollen die Methoden zur Suche nach Exoplaneten ergänzt werden.

Das erste GPI-Bild des Sterns HR4796A mit der umgebenden Staubscheibe. Das linke Bild zeigt die Staubscheibe und das Licht vom Zentralgestirn im optischen Licht, das durch die Turbulenz in der Erdatmosphäre zerstreut wird. Das rechte Bild zeigt nur polarisiertes Licht. Bild: Marshall Perrin, Space Telescope Science Institute

Während mit der Kepler-Mission kleine Planeten entdeckt werden können, dient GPI, mit dem Infrarotlicht von jungen Planeten in Jupitergröße erkannt wird, nach dem Lawrence Livermore National Laboratory zur genaueren Erforschung einzelner großer Exo-Planeten. Bruce Macintosh vom Lawrence Livermore National Laborator verspricht sich viel von der unter seiner Leitung entwickelten Technik: "Eines Tages wird es ein Instrument ganz ähnlich wie GPI auf einem Weltraumteleskop geben. Und die Bilder und Spektra, die von diesem Instrument kommen, werden einen kleinen blauen Punkt zeigen, der eine andere Erde ist." (Florian Rötzer)

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