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Freitag, 19. November 2010
Außergalaktischer Planet in der Milchstraße entdeckt:



Heidelberg/ Deutschland - Europäische Astronomen haben mithilfe des MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskops am La Silla-Observatorium der europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile einen Exoplaneten entdeckt, dessen Stern von einer anderen Galaxie in unsere Milchstraße gekommen ist. Der jupiterähnliche Planet ist äußerst ungewöhnlich, denn der Stern, den er umkreist, nähert sich dem Ende seines Lebens und könnte sich schon bald weiter auszudehnen und so den Planeten zu verschlingen. Den Planeten in unserem Sonnensystem steht in ferner Zukunft ein ähnliches Schicksal bevor.

Wie die Astronomen aktuell im Fachmagazin "Science Express" berichten, wurden zwar im im Laufe der letzten 15 Jahre nahezu 500 Exoplaneten, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, entdeckt, aber keinen außerhalb unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Der nun entdeckte Planet mit mindestens der 1,25-fachen Masse des Jupiter umkreist allerdings einen Stern extragalaktischen Ursprungs. Dieser Stern "HIP 13044" befindet sich allerdings inzwischen in der Milchstraße: Er gehört zum so genannten Helmi-Sternstrom, einer Gruppe von Sternen, die ursprünglich Teil einer Zwerggalaxie waren, welche sich die Milchstraße sozusagen in einem Akt von "galaktischem Kannibalismus" vor etwa sechs bis neun Milliarden Jahren einverleibt hat.

"Das ist für uns eine sehr aufregende Entdeckung", kommentiert Rainer Klement vom "Max-Planck-Institut für Astronomie" (MPIA) in Heidelberg, der die Auswahl der für diese Studie beobachteten Sterne getroffen hat. "Erstmals haben wir in einem Sternstrom - also in einem Überrest einer anderen Galaxie - ein Planetensystem gefunden. Aufgrund der großen Entfernung ist es unmöglich, in anderen Galaxien Planeten zuverlässig nachzuweisen, doch dank der Verschmelzung dieser Zwerggalaxie mit unserer eigenen haben wir jetzt einen extragalaktischen Planeten in Reichweite unserer Teleskope."

"HIP 13044" steht von der Erde aus gesehen in einer Entfernung von rund 2000 Lichtjahren im Sternbild "Chemischer Ofen" (lat. Fornax) am Südhimmel. Die Astronomen entdeckten den Planeten mit der Bezeichnung "HIP 13044 b" mit der so genannten Radialgeschwindigkeitsmethode. Diese misst, wie sich ein Stern aufgrund der Gravitationsanziehung eines um ihn kreisenden Planeten periodisch ein wenig auf die Erde zu und wieder von ihr weg bewegt. Für diese hochpräzise Messung nutzte das Team den hochauflösenden Spektrografen "FEROS", der am 2,2 Meter MPG-ESO-Teleskop am "La Silla-Observatorium" der europäischen Südsternwarte installiert ist.

Besonders ist auch, dass "HIP 13044 b" einer der wenigen bekannten Exoplaneten ist, der das Stadium als Roter Riese im Leben seines Muttersterns überlebt hat, während derer sich der Stern sehr stark ausgedehnt hat, nachdem ihm der Wasserstoff in seinem Kern ausgegangen war. Der Stern hat sich inzwischen wieder zusammengezogen und fusioniert anstelle des Wasserstoffs nun Helium in seinem Kern. Bis jetzt waren diese so genannten Horizontalast-Sterne ein unerforschter weißer Fleck auf der Landkarte der Planetenjäger.

"Die Entdeckung von HIP 13044 b gelang im Rahmen einer systematischen Suche nach Exoplaneten, deren Muttersterne sich dem Ende ihres Lebens nähern", erläutert Johny Setiawan, der Leiter des Forschungsprojekts und ebenfalls am MPIA tätig. "Auch unsere Sonne wird sich in ungefähr fünf Milliarden Jahren zu einem Roten Riesen entwickeln wird. Möglicherweise zeigt uns das HIP 13044-System, wie die ferne Zukunft unseres Sonnensystems aussehen wird. Das macht die Entdeckung des Planeten natürlich um so faszinierender."

"HIP 13044 b" befindet sich sehr nahe an seinem Mutterstern. Am dem Punkt seiner elliptischen Umlaufbahn, an dem er dem Stern am nächsten ist, beträgt sein Abstand von der Oberfläche des Sterns weniger als dessen Durchmesser, etwa das 0,055-fache der Entfernung Erde-Sonne. Für einen Umlauf um den Stern benötigt der Planet nur 16,2 Tage. Setiawan und seine Kollegen vermuten, dass die Umlaufbahn des Planeten zunächst viel größer gewesen ist, und dass "HIP 13044 b" während des Rote-Riesen-Stadiums nach innen wanderte.

Etwaige Planeten, die sich von Anfang an weiter innen befunden haben, hätten diese Phase vermutlich nicht überstanden "Für einen Horizontalaststern rotiert 'HIP 13044' sehr schnell”, stellt Setiawan fest. "Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass der Stern seine inneren Planeten während des Rote-Riesen-Stadiums verschluckt hat und sich dadurch schneller dreht."

Obwohl "HIP 13044 b" bisher überlebt hat, könnte es sein, dass er kurz davor steht, ebenfalls von dem Stern verschlungen zu werden, denn im weiteren Verlauf seiner Entwicklung wird "HIP 13044" sich erneut ausdehnen. Ähnlich könnten auch die äußeren Planeten in unserem eigenen Sonnensystem, etwa Jupiter, ihr Dasein beenden, wenn sich die Sonne in ferner Zukunft einmal dem Ende ihres Lebens nähert.

Der Stern selber wirft außerdem die Frage auf, wie sich überhaupt große Gasplaneten bilden, denn er enthält nur sehr wenige Elemente schwerer als Wasserstoff und Helium – weniger als jeder andere bisher bekannte Stern mit Planeten. "Für die gängige Theorie der Planetenentstehung ist es ein großes Problem zu erklären, wie sich Planeten um einen Stern bilden können, der praktisch gar keine schweren Elemente enthält. Planeten um Sterne wie HIP 13044 sind wahrscheinlich auf eine andere Art und Weise entstanden", so Setiawan.

Quellen: mpia.de / eso.org / grenzwissenschaft-aktuell.de


Künstlerische Darstellung des Planeten "HIP 13044 b" um seinen einst extragalaktischen Stern "HIP 13044" | Copyright: ESO/L. Calçada

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Donnerstag, 19. Mai 2011
Mehr sonnenlose Planeten als Sterne in der Milchstraße:

Pasadena/ USA - Astronomen habe eine neue Klasse von jupitergroßen Planeten entdeckt, die frei - also ungebunden an einen Stern - durch das Dunkel des Alls treiben. Die Wissenschaftler glauben, dass derartig sonnenfreie Planeten einst aus entstehenden Planetensystemen herausgeschleudert wurden und nehmen sogar an, dass die einsamen Welten zahlreicher sind als Sterne.

Die Entdeckung gelang einem japanisch-neuseeländischen Beobachtungsprojekt, an dem auch Forscher der NASA beteiligt waren, als sie 2006 und 2007 das Zentrum der Milchstraße absuchten. Bei dieser Suche entdeckten die Astronomen bis zu 10 Exemplare dieser frei durchs All treibenden Planeten, wie sie von den Forschern als "Waisen-Planeten" bezeichnet werden. Die hierbei entdeckten Planeten befinden sich zwischen 10.000 und 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Für die Forscher stellt der Nachweis derartiger Planeten ein wichtiges Puzzleteil für das Verständnis zur Planetenentstehung und -evolution dar.

Da "Waiseplaneten" kein Licht eines Sterns reflektieren und deshalb nur schwer zu entdecken sind, gehen die Forscher davon aus, dass sie in Wirklichkeit wesentlich zahlreicher sind, als bislang angenommen. Die Astronomen vermuten sogar, dass ihre Zahl etwa doppelt so groß ist, wie jene der Sterne in unserer Galaxie - zumal die Suche der Astronomen nur Planeten größer als Jupiter und Saturn entdecken konnte. Aufgrund ihrer niedrigeren Masse dürften kleinere Waisenplaneten sogar noch wesentlich öfters aus ihren Planetensystemen geschleudert werden. Zumindest gebe es aber sicherlich mindestens genau so viele einsame Planeten, wie jene, die in Planetensystemen einen Stern umkreisen. Alleine in unserer Milchstraße dürfte es also mehrere hundert Milliarden Waisenplaneten geben.

Zukünftige Untersuchungen sollen sich nun auf die Entdeckung von freitreibenden Felsplaneten konzentrieren. Erst im Februar und April hatten Wissenschaftler sogar Umstände vorgestellt, unter welchen auf einsamen Planeten trotz fehlender Sterne sogar Leben entstanden sein könnte (...wir berichteten, s. f. Links).



Künstlerische Darstellung eines einsam durch All treibenden Gasriesen | Copyright: NASA/JPL-Caltech

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Ein Mistkäfer nutzt bei seinem Orientierungstanz auf seiner Dungkugel das Licht der Milchstraße zur Orientierung (Komp.). | Copyright: Emily Baird

Johannesburg (Südafrika) - Sie besitzen nur ein winziges Gehirn mit ebenso geringer Rechenleistung und dennoch sind gewöhnliche Mistkäfer die erste Lebensform, die sich nachweislich von Natur aus zur Orientierung nach dem Verlauf der Milchstraße richtet.

Auch wenn die Augen der Mistkäfer zu schwach sind, als dass die Insekten einzelne Konstellationen voneinander unterscheiden könnten, so nutzen die Tiere dennoch das Gefälle zwischen Licht und Dunkelheit, wie es sich anhand der Milchstraße und ihrer Umgebung abzeichnet, um sicherzugehen, dass sie ihre Kugeln stets geradeaus und nicht im Kreis rollen.

"Zwar ist es den Mistkäfern egal, in welche Himmelsrichtung sie ihre Kugeln rollend bewegen, wichtig ist aber, dass sie sich (mit ihrer "Beutekugel") möglichst schnell und effizient vom Dunghaufen (um den sich meist zahlreiche Konkurrenten streiten) entfernen", erläutert Professor Marcus Byrne von der Wits University gemeinsam mit Kollegen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Current Biology".

Schon zuvor hatten Byrne und sein Team anhand von Experimenten nachweisen können, dass Mistkäfer die Sonne, den Mond und polarisiertes Licht zur Orientierung nutzen, indem sie mit Hilfe von Kappen, den Käfern sozusagen die Augen verbunden hatten. Zudem entdeckten die Forscher, dass die Käfer auf ihre Dungkugeln klettern, um darauf einen "Orientierungstanz" durchzuführen, durch den die Lichtquellen lokalisieren können.

In weiteren Experimenten mit den Insekten, die die Forscher unter einem simulierten Nachthimmel im Wits Planetarium durchführen, konnten Byrne und Kollegen nun auch nachweisen, dass die Mistkäfer auch den Kamm der Milchstraße als Lichtquelle während dieses Orientierungstanzes nutzen.

Während der Kreiselflug eine Motte um eine Kerzenflamme dadurch entsteht, dass die Insekten stets versuchen, einen gleich bleibenden Winkel zur Flamme einzuhalten, ist ein solches Verhalten anhand von Himmelskörpern aufgrund deren extremer Entfernung natürlich nicht möglich, wodurch sich die Käfer stattdessen auf einer geraden Linie geradeaus fortbewegen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Milchstra%C3%9Fe

http://www.br-online.de/wissen-bildung/s...lchstrasse.html

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...trasse20160422/

Unerwartet alte und rätselhafte Sterne im Zentrum der Milchstraße:


Ansicht der Milchstraße im infraroten Licht, aufgenommen von WISE.
Copyright: NOAO/AURA/NSF/AIP/A. Kunder
Potsdam (Deutschland) – Im Zentrum unserer Milchstraße haben Astrophysiker eine erstaunliche Entdeckung gemacht: Der zentrale Bereich der Milchstraße beheimatet eine sehr alte Generation von Sternen, die völlig andere Bewegungsmuster aufweisen als die übrigen, jüngeren Sterne. Diese so genannten RR Lyrae Sterne sind demnach über 10 Milliarden Jahre alt und ihre abweichenden Umlaufbahnen belegen, dass sie einen anderen und älteren Ursprung haben müssen als die übrigen Sterne im Kern.

Wie das Team unter der Leitung von Dr. Andrea Kunder vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) aktuell im Fachjournal „The Astrophysical Journal Letters“ (DOI: xxx) berichtet, können aus den Untersuchungen Rückschlüsse auf die Entstehungsgeschichte des Kerns der Milchstraße gezogen werden.

In ihrer Arbeit ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, zwei Komponenten des Kerns der Milchstraße – eine sehr alte sowie die dominierende, jüngere Komponente von Sternen im Zentrum der Galaxie – kinematisch voneinander zu trennen.

„Dafür nahmen die Astronomen zunächst zu verschiedenen Zeitpunkten über gut zwei Jahre Beobachtungsdaten von etwa 1.000 RR Lyrae Sternen auf. Für die Beobachtung nutzten sie den AAOmega-Spektrographen des Anglo Australian Teleskops im australischen Siding Spring“, erläutert due AIP-Pressemitteilung. „RR Lyrae Sterne ändern ihre Lichtintensität etwa einmal pro Tag, was ihre Vermessung schwieriger macht als die von nicht-variablen Sternen. Ihr Vorteil ist, dass sie als sogenannte Standardkerzen dienen, mit denen Entfernungen präzise bestimmt werden können. Auch kommen sie nur in Sternpopulationen vor, die älter als 10 Milliarden Jahre sind, wie beispielsweise in alten Kugelsternhaufen. Das Team beobachtete für die aktuelle Studie simultan hunderte von Sternen in Richtung der Konstellation Schütze.“

In einem nächsten Schritt untersuchten die Forscher die Geschwindigkeiten und chemische Zusammensetzung der beobachteten RR Lyrae Sterne. „So wie das heutige London oder Paris auf den Überresten alter Bauwerke aufgebaut ist, so hat auch die Milchstraße eine lange Entstehungsgeschichte, die zahlreiche Sterngenerationen umfasst.“

Da schwerere Elemente wie Metalle erst in Sternen gebildet werden, sind junge Sterne deutlich reicher an Metall als ältere. Somit kann davon ausgegangen werden, dass die ältesten Objekte der Milchstraße metallarme Sterne sind. Während bislang angenommen wurde, dass sich in den zentralen Regionen unserer Heimatgalaxie – dem sogenannten „Bar“ – vor allem metallreiche – also jüngere – Sterne mit einem ähnlich hohem Metallgehalt wie dem unserer Sonne finden, die das galaktische Zentrum alle in etwa der gleichen Richtung umkreisen, stellten die Wissenschaftler nun zu ihrer eigenen Überraschung fest, dass die RR Lyrae Sterne von diesem Muster abweichen:

„Anstelle der erwarteten Umlaufbahnen, zeigen sie zufällig verteilte Bewegungen, die nahe legen, dass die Sterne ursprünglich weit außerhalb dieses Bereichs, also zeitlich noch vor der Entstehung des „Bar“ geboren wurden.“

„Wir waren davon ausgegangen, dass diese Sterne ebenso rotieren wie die übrigen Sterne im Zentrum“ so Kunder. Ko-Autor Juntai Shen vom Shanghai Astronomical Observatory ergänzt: „Nur ein Prozent der Gesamtmasse des ‚Bar‘ wird durch die RR Lyrae Sterne gebildet. Allerdings scheinen diese extrem alten Sterne, die wahrscheinlich die ersten Bausteine der Milchstraße waren, einen völlig anderen Ursprung zu haben als alle übrigen Sterne des Zentralbereichs.“

© grenzwissenschaft-aktuell.de

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...trasse20160803/


Grafik der Verteilung sogenannter Cepheiden (kleine Kreise) vor dem Hintergrund einer künstlerischen Darstellung der Milchstraße: Mit Ausnahme einer kleinen Gruppe im Herzen der Milchstraße, sind derart junge Sterne in einem Umkreis von 8000 Lichtjahren rund um das Milchstraßenzentrum nicht zu finden.
Copyright: University of Tokyo
Tokyo (Japan) – Im Zentrum der Milchstraße hat ein internationales Astronomenteam eine Entdeckung gemacht, die unsere bisherige Vorstellung von unserer Heimatgalaxie über den Haufen wirft. Statt hier, wie bislang vermutet, eine große Anzahl junger Sterne zu finden, stellen die Astronomen nun fest, dass es gerade hier nahezu keine junge Sterne gibt.

Wie das Team japanischer, italienischer und südafrikanischer Astronomen um Prof. Noriyuki Matsunaga von der University of Tokyo aktuell im Fachjournal „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ und vorab via ArXiv.org berichtet, ist die Vermessung der Verteilung der Sterne die wichtigste Grundlage für ein Verständnis darüber, wie unsere Galaxie einst entstand und sich seither entwickelt hat.

Der für derartige Durchmusterungen am meisten geeignete Sternentyp sind pulsationsveränderliche Sterne, sogenannte Cepheiden, deren Helligkeitsschwankungen streng periodisch erfolgen. „Cepheiden sind mit 10 bis 300 Millionen Jahren deutlich jünger als unsere Sonne (ca. 4,6 Milliarden Jahre) und die Länge des Zyklus‘ innerhalb dessen sie pulsieren steht in einem Zusammenhang mit ihrer Helligkeit. Durch die Beobachtung dieser Sterne können Astronomen Rückschlüsse auf deren Entfernung ziehen.

Bei ihren Beobachtungen des Zentrums der Milchstraße stellten die Astronomen um Matsunaga nun erstaunt fest, dass sie trotz einer neuen Methode, mit der es ihnen möglich ist, durch interstellare Staub- und Gaswolken hindurchzuschauen, im Milchstraßenzentrum nahezu keine Cepheiden finden konnten. Und das obwohl sich die abgesuchte Region tausende Lichtjahre um den Kern unserer Galaxie erstreckt.

„Zwar haben wir bereits einige wenige Exemplare im Herzen unserer Milchstraße ausmachen können, aber außerhalb dieser rund 150 Lichtjahre durchmessenden Region gibt es eine gewaltige ‚Cepheidenwüste‘, die sich bis zu 8000 Lichtjahre um das Milchstraßenzentrum ausdehnt und innerhalb derer es keine dieser jungen Sterne zu geben scheint (s. Abb.)“, so Matsunaga.

Für die Astronomen legt diese Beobachtung die Schlussfolgerung nahe, dass „große Teile unserer Galaxie – die sogenannte extreme innere Scheibe (Extreme Inner Disk) – keine jungen Sterne beinhaltet“, erklärt der Mitautor der Studie Michael Feast.

Damit widerspricht die Schlussfolgerung der Astronomen zwar bisherigen Theorien, stimmt aber mit anderen jüngsten Beobachtungen des Milchstraßenzentrums mittels Radioteleskopen überein, die ebenfalls keine Hinweise auf aktuelle Stern-Entstehungsprozesse in dieser Region finden konnten.

„Unsere aktuellen Ergebnisse legen nahe, dass es in dieser Region seit hunderten von Jahrmillionen keine bedeutenden neuen Sternentstehungen gegeben hat“, erläutert ein weiterer Autor der Studie, Giuseppe Bono abschließend.

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Was passiert, wenn die Milchstraße und die Andromeda Galaxie kollidieren ?
https://archive.org/details/fragen-ans-u...xie-kollidieren