Exokometen (Originalartikel vom 26.01.2018)

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Eine Aufnahme des Halley’schen Kometen. Astronomen haben um andere Sterne Exokometen mit Massen entdeckt, die mit der von Halley vergleichbar sind. W. Liller, the International Halley Watch Large Scale Phenomena Network

 

Gegenwärtig sind über 3.500 bestätigte Exoplaneten dank der beachtenswerten Empfindlichkeit des Satelliten Kepler und der über die vergangenen dutzend Jahre gemachten technologischen Fortschritte raum- und bodengebundener Methoden bekannt. Doch weiß man recht wenig über die kleinen Körper, beispielsweise Asteroide und Kometen, die innerhalb dieser Systeme kreisen könnten. Solch kleine Körper sollten nach den Theorien der Planetenentstehung häufig vorkommen, aber ihre geringen Massen und kleinen Radien stellen extreme Herausforderungen an eine Messung dar. Methoden, die auf dem Transit fester Körper oder Geschwindigkeitsänderungen beruhen, sind im Allgemeinen um Größenordnungen zu schwach, um solch kleine Objekte zu entdecken. Der kleinste feste Körper, der bisher mit der Transitmethode entdeckt wurde, ist ein Objekt mit ungefähr einem Viertel der Größe der Erde, während Messungen der verzögerten Ankunftszeit der Pulse von einem Pulsar (die pulsar timing Methode) ein Objekt mit der Masse des Mondes entdeckte, das einen Pulsar umkreist.

In einer Glanzleistung bei der Auswertung des Datensatzes von Kepler mit 201250 Zielsternen entdeckte und modellierte eine Gruppe aus elf Astronomen, zu denen auch Andrew Vanderburg, Dave Latham und Allyson Bieryla vom CfA gehörten, anscheinend sechs transitierende Kometen um einen, und einen weiteren möglichen Kometen um einen zweiten Stern. Das physikalische Merkmal, das diese Entdeckungen ermöglichte, war überraschend: die Kometen haben große, ausgedehnte Staubschweife, die ausreichend Sternlicht blockieren können, um sich durch unverwechselbare, asymmetrisch geformte Vertiefungen beim Transit in ihren Absorptionsspektren erkennen zu geben. (Im bereits eingereichten Manuskript fügt die Gruppe den Fund einer 1999 veröffentlichten Vorhersage von eben solch einem Effekt ein.) Die Astronomen untersuchten gezielt sowohl andere Erklärungen für die Vertiefungen, einschließlich Sternflecken, als auch mögliche Widersprüche in ihrem Kometenmodell, wie etwa das Umlaufverhalten, haben aber alle Überlegungen verworfen.

Die Wissenschaftler können die Masse der Kometen aus den beobachteten Transiteigenschaften und einfachen Annahmen abschätzen und kommen zu dem Schluß, daß die Körper vermutlich eine ähnliche Masse besitzen wie der Halley’sche Komet. Die Wissenschaftler folgern auch, daß Exokometen wahrscheinlich nicht selten sind, wenn man bedenkt, daß diese sieben ohne Einsatz fortschrittlicher Computerwerkzeuge entdeckt wurden. Doch tiefergehende Durchmusterungen müssen durchgeführt werden, um weitere Kometen zu finden. Da beide Sterne, die Exokometen besitzen, von ganz ähnlichem Typ sind, fragt sich die Gruppe erstaunt, ob Kometentransits bevorzugt um eine bestimmte Art von Sternen vorkommen, aber weshalb dies so sein könnte, ist nicht bekannt.

Literatur:
“Likely Transiting Exocomets Detected by Kepler”
S. Rappaport, A. Vanderburg, T. Jacobs, D. LaCourse, J. Jenkins, A. Kraus, A. Rizzuto, D. W. Latham, A. Bieryla, M. Lazarevic, and A. Schmitt
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 474, 1453–1468 (2018)

oder

arXiv:1708.06069v2 [astro-ph.EP]

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