Astronomie: Röntgenteleskope beobachten erstmals Exoplanetentransit

Durchgänge von Exoplaneten vor ihrem Zentralgestirn haben Wissenschaftler schon tausendfach im sichtbaren Licht beobachtet. Erstmal haben zwei Röntgenteleskope Transits eines Planeten aufgezeichnet - und gleich wichtige Erkenntnisse über diesen geliefert.

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Exoplanet HD 189733b: pro Sekunde 100.000 bis 600.000 Tonnen
Exoplanet HD 189733b: pro Sekunde 100.000 bis 600.000 Tonnen (Bild: X-ray: K. Poppenhaeger et al./Nasa/CXC/SAO; Illustration: Nasa)

Die Weltraumteleskope Chandra X-ray Observatory, kurz Chandra, und XMM-Newton (von: X-ray Multi-Mirror, Röntgen-Mehrfachspiegel) haben den Durchgang eines Exoplaneten vor seinem Zentralgestirn beobachtet. Es ist das erste Mal, dass ein solches Ereignis im Röntgenbereich beobachtet wurde.

  • Künstlerische Darstellung eines Transits beim Durchgang des Planeten HD 189733b vor dem Stern HD 189733 (Bild: X-ray: K. Poppenhaeger et al./Nasa/CXC/SAO; Illustration: Nasa)
Künstlerische Darstellung eines Transits beim Durchgang des Planeten HD 189733b vor dem Stern HD 189733 (Bild: X-ray: K. Poppenhaeger et al./Nasa/CXC/SAO; Illustration: Nasa)
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Beim Durchgang des Planeten HD 189733b vor seinem Zentralgestirn stellten die Wissenschaftler einen kurzzeitigen Rückgang der Röntgenstrahlung fest, die der Stern HD 189733 emittiert. Sie schlossen daraus, dass die Atmosphäre des Planeten größer ist als bisher angenommen.

Größere Atmosphäre

Wahrscheinlich verursache eine dünne äußere Atmosphäre die Veränderung der Röntgenstrahlung, schreiben die Forscher in einem Aufsatz, der in Kürze in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal erscheint. Er ist als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv abrufbar. Sie vermuten, dass diese äußeren Atmosphäreschichten das sichtbare Licht durchließen, aber dicht genug seien, dass die Röntgenstrahlen sie nicht durchdrängen.

Die Röntgenteleskope Chandra der US-Weltraumbehörde Nasa und XMM-Newton der europäischen Raumfahrtagentur Esa haben beobachtet, wie HD 189733b vor seinem Stern durchgezogen ist. Chandra zeichnete sechs Durchgänge auf, XMM-Newton einen. Bisher waren solche Transits nur im sichtbaren Spektrum des Lichts beobachtet worden.

Sie hätten schon Durchgänge Tausender Planetenkandidaten in sichtbarem Licht beobachtet, sagt Katja Poppenhaeger vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Einen Durchgang im Röntgenspektrum zu beobachten, ist wichtig, weil das neue Erkenntnisse über die Eigenschaften eines Exoplaneten bringt."

63 Lichtjahre von der Erde

HD 189733b befindet sich in dem System HD 189733, das etwa 63 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Der Planet ist ein sogenannter Hot Jupiter. Das sind Exoplaneten, die in etwa die Masse und die Größe des Jupiters haben und die so nahe bei ihrem Zentralgestirn sind, dass auf ihnen extrem hohe Temperaturen herrschen. Die Entfernung von HD 189733 b zu seinem Stern beträgt nur 4,7 Millionen Kilometer - das ist etwa ein Zehntel der Distanz von der Sonne zum Merkur. Entsprechend kurz ist der Orbit: Eine Umrundung des Sterns dauert nur 2,2 Tage.

HD 189733 sendet ständig Ultraviolett- und Röntgenstrahlung aus, die die Atmosphäre des Planeten verdampfen. Pro Sekunde verliere der Planet 100.000 bis 600.000 Tonnen seiner Masse, schätzen die Autoren des Aufsatzes.

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