SOFIA jagt Exoplaneten

  • 27. September 2017

Fliegendes Stratosphären-Observatorium beobachtet Transit von GJ 1214b.

Forscher der Univer­sität Bern haben mit einem Obser­vatorium an Bord eines Jumbojets beobachtet, wie der extra­solare Planet GJ 1214b vor seinem Stern hindurch­zieht und so eine Art Mini­finsternis auslöst. Die ersten der­artigen Messungen mit der Sternwarte SOFIA – kurz für Strato­sphären-Obser­vatorium für Infrarot-Astro­nomie – beweisen, dass sich das fliegende Obser­vatorium gut für die Beobachtung von Exo­planeten eignet.

Abb.: Die Boeing 747-SP mit dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie SOFIA, einem Projekt von NASA und DLR  (Bild: NASA / USRA)

Abb.: Die Boeing 747-SP mit dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie SOFIA, einem Projekt von NASA und DLR  (Bild: NASA / USRA)

Bei SOFIA handelt es sich um ein 2.5-Meter-Tele­skop, eingebaut in eine Boeing 747-SP. „Die Sternwarte fliegt etwas höher als kommer­zielle Flugzeuge“, erklärt Daniel Anger­hausen vom Center for Space and Habi­tability CSH der Uni­versität Bern: „In diesem Sinn ist SOFIA ein Weltraum­teleskop, das jeden Morgen nach Hause zurückkehrt.“ Der Forscher hatte bereits früher mehrere Testflüge absol­viert, doch die jüngsten Beobach­tungen waren bisher einzigartig. „Erstmals konnten wir alle auf SOFIA verfüg­baren Instrumente für die Erfor­schung meines Spezial­gebiets einsetzen: Transite von extra­solaren Planeten“, erklärt Anger­hausen.

Läuft ein Planet außerhalb des Sonnen­systems von uns aus gesehen direkt vor seinem Mutter­stern hindurch, verdeckt der Planet Teile des Sterns und macht ihn ein wenig dunkler wie bei einer Mini-Fins­ternis. Ein Teil des Sternen­lichts dringt jedoch durch die Atmo­sphäre des Planeten bis zu uns. Dieses Licht kann Auskunft über Zusammen­setzung, Temperatur, Druck und andere Eigen­schaften der Planeten­atmosphäre geben. „Wenn wir diese Transite vom Boden aus beobachten, sogar von den besten Orten in Chile oder Hawaii, passiert das Licht nicht nur die Exopla­neten-, sondern auch die Erdatmo­sphäre, was unsere Messungen gefährdet“, erklärt der Wissen­schaftler.

Beobachtungs­ziel war GJ 1214b, eine Art Super-Erde oder Mini-Neptun. Diese Klasse mittel­großer Exopla­neten kommt relativ häufig vor. Mit ihren Beobach­tungen sammelten Anger­hausen und sein interna­tionales Team Daten, um heraus­zufinden, ob GJ 1214b eher ein aufge­blasener Gesteins­planet oder ein geschrumpfter Neptun aus Gas oder Eis ist. „Unsere Ergeb­nisse geben zwar einige neue Anhalts­punkte, aber noch keine end­gültige Erkenntnis zur Beschaf­fenheit von GJ 1214 b“, fasst Anger­hausen zusammen.

Wichtiger ist für ihn jedoch, dass die neusten Beobach­tungen beweisen, wie gut sich das fliegende Teleskop für die Exopla­neten-Forschung eignet. „Wir konnten mit den Instru­menten andert­halb bis zwei Mal über die theore­tische Grenze hinaus­gehen“, sagt der Experte: „Die Empfind­lichkeit ist damit genügend hoch, so dass SOFIA in Zukunft in der Exopla­neten-Transit-Liga mit­spielen kann, zusammen mit dem Hubble- oder dem Spitzer-Weltraum­teleskop.“ Auch wenn SOFIA wohl kein hart arbei­tender Stamm­spieler wie diese beiden werde, könne es für besondere Spiel­züge eingesetzt werden und Spezial­aufgaben erfüllen, die sonst nicht gelöst würden. Schon jetzt freut sich Daniel Anger­hausen auf die Exopla­netenjagd während vieler künftiger Strato­sphärenflüge

U. Bern / JOL

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