Wie ein Exo-Jupiter entsteht

 In natureAstronomy ist jetzt eine neue Arbeit über den Planeten AB Aur b veröffentlicht worden.

AB Aur ist ein etwa 160 Lichtjahre entfernter junger Stern im Sternbild Fuhrmann, etwa 3 Millionen Jahre alt. Mit einer Masse von 2,4 Sonnenmassen und 60 Sonnenleuchtkräfte bei knapp 10 000 K Photosphärentemperatur ist es schon eine recht schwere Sonne.

Die in den letzten Jahren mit dem Subaru-Teleskop und ALMA gemachten Aufnahmen im Sub-MM-Bereich (etwa 0,9 mm Wellenlänge) zeigen eine teils spiralförmige angeordnete Gas- und Staubscheibe um den Stern.

In einem Abstand von 93 AE (Entfernung Erde-Sonne) ist die Strahlung eines tief in Staub eingebetteten entstehenden Exoplaneten gefunden worden, der noch ständig an Masse zunimmt.

Zur Zeit sind es wohl noch unter 10 Jupitermassen bei knapp dreifacher Jupitergröße. Dieser im Entstehen befindliche Exoplanet hat noch eine Temperatur von etwa 2200 K. Teile der Bahn konnten beobachtet werden: Exzentrizität 0,4, Bahnneigung 43°.

Noch weiter außen, bei 430 AE und 580 AE gibt es Anzeichen für weitere Planetenbildungen.

Interessant ist, dass nach gängigen Theorien zur Entstehung jupiterähnlicher Planeten Gravitationsinstabilitäten so weit außerhalb nicht als Ursache eignen. Die angedeutete Spiralstruktur der Staubwolke lässt eine Gravitationsinstabilität vermuten, die zur Entstehung beigetragen hat.

Bild 1: Bild des Exo-Jupiters

Bild 2: Bewegung des Exo-Jupiters in 13 Jahren

credit: Currie, Lawson, Schneider et al, natureAstronomy

Staubstürme vom Mars trüben den Erdhimmel

 naja...fast...es geht um das berühmte Zodiakallicht.

Das ist ein schwacher nach oben spitz zulaufender Lichtkegel, der im Westen abends nach Sonnenuntergang bei extrem klarem Himmel und ohne störende Beleuchtung zu sehen ist.

Da es zumindest am Sonntag sehr klares Wetter gibt und auch der Mond abends nicht stört, könnte eine gute Chance bestehen hinter dem Herkules oder auf dem Dörnberg dieses Lichtschein zu sehen oder zu fotografieren.

Was wir sehen ist gestreutes Sonnenlicht an Mikrometer großen Staubpartikel, die sich in der Ebene der Planetenbahnen angesammelt haben. Und in der Tat, zu einem großen Anteil wird diese Staubschicht durch Sandstürme auf dem Mars gespeist. Dabei werden winzige Staubkörner hoch gewirbelt, können den Mars verlassen und umkreisen die Sonne in der Ekliptikebene.

Viel ist da nicht vorhanden...ungefähr 10 Staubteilchen pro km³....

Auf der Aufnahme aus Chile (auf der Bergkuppe sieht man das VLT) ist es der weiße Lichtschein, der schräg nach oben geht.

Auf Label Zodiakallicht klicken...dann kommt man auf einen Post, wo ich die Entdeckung des Ursprungs der Staubteilchen auf dem Mars ausführlicher erkläre.

direkt

Bild: ESO

Lichtechos

Ein besonders schönes Beispiel für Lichtechos hat das HubbleSpaceTeleskop HST geliefert:

Der Stern RS Puppis ist ein pulsierender Veränderlicher vom Typ Cepheid. Etwa alle 40 Tage ändert er seine Helligkeit um einen Faktor 5.

Da er von einer dichten Staubwolke umgeben ist, spiegeln sich die Helligkeitsmaxima räumlich auseinandergezogen am Staub.

An diesem Lichtecho konnte man recht genau die Entfernung zu 5600 Lj bestimmen.

Bei Cepheiden lässt sich die Entfernung auch aus der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung bestimmen.

Der Vergleich mit der geometrischen Methode des Lichtechos führt zu einer Verbesserung der Entfernungsskala im Kosmos.

Der Stern hat die 10-fache Sonnenmasse und ist etwa 200 mal größer als unsere Sonne.

Am Ende ihres Sternenlebens geraten solche massereichen Sterne in eine Instabilität, die sie zum pulsieren bringt.

Das Video aus dem Jahr 2013 zeigt im Zeitraffer das Wandern des Lichtechos über den Staub hinweg.

Da das mit Lichtgeschwindigkeit geschieht, man aber so auch den überstrichenen Winkel bestimmen kann, lässt sich direkt (über eine Tangensfunktion) die Entfernung ausrechnen.

Mehr darüber gibt es auch auf meinem Vortrag am Fr, 21.1., 20.00 Uhr unter www.sfn-kassel.de/live

Der Kampf zwischen Schwerkraft und Strahlungsdruck

 Extrem leuchtkräftige Sterne haben einen sehr hohen Strahlungsdruck, der sie auseinander zu blasen droht. Sind sie auch noch extrem massereich, so sind die Sterne  sehr groß und in den Außenbereichen ist der Kampf zwischen Schwerkraft und Strahlungsdruck beherrschend.

So auch beim Stern AG Carinae. Der Strahlungsdruck hat zum Abblasen vieler Gasschichten geführt, die den Stern jetzt hüllenförmig umgeben. Von oben betrachtet sieht es eher wie ein Ring aus.

Das etwa 10 000 Jahre alte Gebilde, fast 5 Lichtjahre groß,  expandiert  mit ungefähr 70 km/sec, innen fegt noch ein starker Sternenwind mit etwa 200 km/sec alles leer.

Das Hubble Space Teleskop HST hat AG Car in verschiedenen Spektralbereichen fotografiert:

Im roten Licht sieht man das Leuchten von Wasserstoff und Stickstoff, also die abgeblasenen Gase.

Im blauen Licht sieht man das vom abgeblasenen Staub reflektierte Sternenlicht. Filamente, Blasen und regelrechte Staubhalden werden sichtbar.

credit: ESA/HST/NASA