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Wie findet man Exoplaneten?

Eine Übersicht über Methoden der Exoplanetenentdeckung

Pulsar Timing

Eine der ältesten Methoden der Exoplanetenentdeckung ist die Pulsar-Timing Methode. Sie wurde 1992 von Aleksander Wolszczan und Dale Frail verwendet um den ersten bestätigten Exoplaneten zu entdecken [4].

Pulsare sind schnell rotierende Neutronensterne. Dabei handelt es sich nur noch dem Namen nach um Sterne, denn Neutronensterne sind der extrem dichte Überrest eines Sternes der in einer Supernova explodiert ist. Sie emittieren starke elektomagnetische Strahlung entlang der Achse ihres Magnetfeldes, die von der Rotationsachse verschieden sein kann. Wenn die Erde sich in Richtung der Magnetfeldachse des Pulsars befindet können Pulsare als periodisch aufblitzende Quellen elektromagnetischer Strahlung wahrgenommen werden.

Schematische Darstellung eines Pulsars. Die Rotationsachse weicht von der Achse des Magnetfeldes ab. (CC-BY-SA Erstellt von wikipedia Nutzer Mysid, basierend auf en:Image:Pulsar schematic.jpg von Roy Smits.)

Pulsare ohne Begleiter emitieren periodisch das immer gleiche Strahlungsmuster. Ihre Periodizität ist dabei verlässlicher als eine Atomuhr. Bei Anwesenheit eines Exoplaneten gibt es periodische Schwankungen in diesem Muster da Pulsar und Exoplanet sich um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. Infolge dieser Bewegung kommt es zu leichten periodischen Veränderungen in der empfangenen Pulsfolge des Pulsars.

Pulsar und Planet umkreisen ein gemeinsames Massezentrum (Baryzentrum). Die Bewegung des Sternes führt zu einer leichten zeitlichen Variationen in der empfangenen Pulsfolge.

Exoplaneten die Pulsare umkreisen könnten sich entweder aus Resten der Supernova gebildet haben oder die Überreste eines bereits vor der Supernova bestehenden Planetensystemes sein. Die von einem Pulsar ausgehende Strahlung und die Tatsache, das Neutronensterne nur noch sehr wenig Wärme abstrahlen macht Exoplaneten, die Pulsare umkreisen zu ungeeigneten Kandidaten für die Suche nach Leben.

Zusammenfassung:
  • Geeignet um sehr kleine Exoplaneten zu entdecken (0.1 Erdmassen!).
  • Planeten, die um Pulsare Kreisen sind sehr unwahrscheinliche Kandidaten für die Suche nach Leben.
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