Arndt Stelter CS NASA TESS Exo-Planet Hunter. Es war immer nur Science Fiction, wenn man sich Planeten vorgestellt hatte, die um andere Sterne kreisen. Es galt als fast unmöglich solche Planeten wirklich zweifelsfrei nachzuweisen. Irgendwann aber in den 1990er Jahren war es doch gelungen. Mittlerweile gibt es mehrere Methoden, Planeten zu finden, die eben nicht um die Sonne kreisen.
Wobble Methode oder auch „Doppler-Wobble-Methode
Hierbei wird der Planet selbst gar nicht erfasst, man beobachtet den Stern und das Licht vom Stern.
Wenn ein Planet oder ein großes Objekt um einen Stern kreist, dann zieht dieser Planet mit seiner Masse auch an seinem Stern, so dass der Stern selbst ganz leicht hin und her schwankt, als "Gegengewicht" zu seinem Planeten.
Diese Methode funktioniert sehr gut bei großen Planeten.
Der Jupiter zum Beispiel zieht mit seiner gewaltigen Masse derart an der Sonne, dass der gemeinsame Schwerpunkt außerhalb der Sonne liegt, also die Drehachse sozusagen, wo Sonne und Jupiter kemeinsam drum herum kreisen.
Der Mond zieht ja auch an der Erde, doch der gemeinsame Schwerpunkt liegt deutlich innerhalb der Erde.
Man beobachtet nun das Licht von diesem Stern und schauen ob es sich verändert.
Kommt der Stern auf uns zu, wird das Licht leicht blauer.
Wandert der Stern von uns weg, wird das Licht etwas roter.
Technisch ist man heute in der Lage, solche Bewegungen sehr genau zu bestimmen.
Wir reden hier von Bewegungen die ein Stern macht, von wenigen Metern in der Sekunde.
Das ist unglaublich gut.
Als würde man die Kursabweichung von einem Flugzeugträger berechnen, der von einer Schneeflocke getroffen wird.
Also wirklich irrsinnig genau.
Direkte Sichtung Mit ganz viel Glück, kann man zumindest sehr große Planeten direkt sehen. Wer jetzt aber glaubt, man könne bunte Kugeln sehen, mit Wolken, oder Land, Ozeane oder so, der irrt. Es bleiben leider noch nur Punkte, mehr ist einfach nicht zu machen.
Manchmal kann man auch in Staubscheiben die einen Stern umgeben, so etwas wie Lücken sehen. Dann sehen wir zwar keine Planeten, aber wir wissen, da muss etwas sein, was diese Lücken verursacht.
Bei einigen Planeten konnte man immerhin in etwa die Farbe bestimmen.
Ich erinnere mich da an einen Planeten, der sowas von schwarz ist, dass ein Raumfahrer nur das Fehlen der Sterne bemerken würde, wenn er diesen Planeten direkt vor sich hätte, absolut vollkommen schwarz, ein Gasplanet. Ein weiterer Planet ist wundervoll blau, wie unsere Erde, mit weißen Wolken. Leider ebenfalls ein höllisch heißer Gasplanet.
Transit Methode Diese Methode ist recht simpel zu erklären. Man beobachtet wieder einen Stern und die Helligkeit. Wenn da nun ein Planet genau vor dem Stern her fliegt, dann wird dieser Stern minimal abgedunkelt. Quasi wie eine Minimini-Sonnenfinsternis. Wiederholt sich dieser Vorgang regelmäßig, dann haben wir einen Planeten. Es muss regelmäßig sein, denn der Stern schwankt ja auch in seiner Helligkeit. Oft gibt es daher auch schon mal einen Fehlalarm. Bei manchen Sternen ist es fast nicht möglich. Mit dieser Methode mache ich mich auf die Suche nach Exo-Planeten. Anhand von Licht-Diagrammen die vom TESS Teleskop übermittelt werden, versuche ich dieses Licht und die Helligkeitsschwankungen zu deuten, was oft nicht einfach ist, und suche nach kurzen Abdunklungen. Am Besten, wenn sich diese Abdunklung regelmäßig wiederholt. Manche sind so fein, dass man sie schnell übersieht.
Wer als Planet Hunter in Frage kommt, der wird zunächst dezent angelernt und senibilisiert. Immer wieder mal, bekommt man einen Planeten simuliert unter geschoben.
So kann man auch sich selbst prüfen, wie gut man geworden ist, und das Auge trainieren. Mittlerweile habe ich etwa 700 Sterne genauer angesehen und dabei etwa 12 mögliche Kandidaten lokalisiert, in den Bildern markiert, und das dann an die NASA weiter gegeben. Die hauptamtlichen Wissenschaftler werden dann genau diese Bilder ansehen und prüfen. Das ist meine Augabe, als NASA CS (Citizen Scientist) diese Vorab-Auswahl zu treffen. Das Tess Teleskop untersucht Abermillionen von Sternen, die Datenflut ist gewaltig. Auch ein Team aus 100 Leuten wird nicht in der Lage sein, alle diese Sterne zu prüfen.
Also treffen wir CS eine Vorauswahl, der Rest geht dann ins Archiv.
Ich denke, 90% der Nieten sind so schon mal raussortiert, und die Datenflut verringert sich.
Dennoch wurden bis zum heutigen Tage etwa 4600 Exo-Planeten gefunden.
Tendenz stark steigend, denn mit TESS haben wir nun einen echten Planeten Jäger.
Anbei möchte ich ganz einfach mal einige dieser Diagramme hier zeigen. So sehen also die Daten aus die uns das Tess Teleskop zu sendet. Die wilden Punkte, mal als Linie, mal als Punktefeld, das ist der Stern selbst, das Licht.
Wenn nun ein Planet davor her fliegt, und er muss genau vor dem Stern entlang fliegen, dann gibt es eine geringfügige Abdunklung nach unten, was im günstigsten Falle deutlich als "Piekser" nach unten zu sehen ist.
Oft aber sind diese Lichtabdunklungen nur sehr schwer im Gewusel der Punkte zu sehen.
Besonders dann, wenn es sich nur um kleine Planeten handelt, die einen Stern kaum abdunkeln.
Hier muss man sich schon sehr Zeit lassen und genau hinsehen.
Manchmal ist es auch gar nicht zu unterscheiden.
Hier sehen wir das Licht von einem Stern.
Das Licht ist recht wild, und breit gestreut, ein Planet ist hier kaum auszumachen.
Möglicherweise versteckt sich bei Tag 21 aber doch ein Planet, dort ist ein solcher Piekser nach unten zu sehen.
Sieht aus wie ein Planet?
Nein, das ist kein Planet, so deutlich macht sich ein Planet nicht bemerkbar.
Wir haben es hier mit einem Doppelstern zu tun.
Wenn beide Sterne nebeneinander stehen, geht das Licht weit nach Oben.
Liegt der dunklere Stern hinter dem Helleren, geht die Helligkeit leicht nach unten.
Ist der dunklere Stern direkt vor dem helleren Stern, sinkt die Helligkeit deutlich ab.
Genau das sehen wir hier im Bild.
Zwei ungleiche Sterne tanzen miteinander einen Tanz, etwa alle drei Tage einmal im Kreis.
Was wir genau hier haben, weiß ich nicht. Es scheint, kleine helle Objekte tanzen einen schnellen Tanz. Ich schätze, hier könnten wir es mit einem Paar aus zwei Neutronensternen zu tun haben.
Ein Verdachtsfall
Daher habe ich hier einige Markierungen gesetzt.
Ich glaube in diesem Bild einige Ausbrüche nach unten erkannt zu haben, die gleich auf mehrere Planeten deuten.
Darum die Markierungen, damit das TESS Team sich das mal genauer anschaut.
Immerhin, ein Verdacht. ...
Treffer ...
Hier habe ich zweifelsfrei meinen ersten Exo-Planeten entdeckt, was aber noch überprüft wird.
Wir sehen hier die Lichtkurve eines Sterns, der von der Größe her mit unserer Sonne vergleichbar ist.
Die Helligkeit schwankt, was auf eine stärkere Sonnenfleckenbildung schließen lässt.
Mit sind dennoch diese zwei Ausreißer nach Unten aufgefallen.
Diese wiederholen sich zudem, etwa alle 9 Tage, und sind gleich stark.
Da diese Abdunklung zudem recht deutlich zu sehen ist, ist es auch ein großer Planet, Typ Jupiter.
Also ein Gasplanet.
Die Umlaufzeit von nur 9 Tagen bedeutet, er ist sehr nah am Stern, und somit sehr heiß.
Wir haben hier einen so genannten "Hot Jupiter" ... Leider sind solche Planeten sehr häufig.
So stelle ich mir diesen Planeten vor. Ein heißer Jupiter umkreist sehr nah einen Stern , der von der Größe her mit der Sonne vergleichbar ist.
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