Tausende Planeten und das in einem Gesichtsfeld von gerade einmal 10×10 Grad

Das Weltraumteleskop Kepler ist auf der Suche nach Exoplaneten und machte in der Vergangenheit immer wieder Schlagzeilen. Da werden auf einen Schlag mal über 1.000 neue Planeten in den Daten entdeckt oder aber es geht um angeblich erdähnliche Exoplaneten.

Was ich so spannend an der Kepler-Mission finde ist aber die Sicht die Kepler auf unser Universum hat. Der Satellit beobachtet hier nämlich einen extrem engen Ausschnitt des Himmels und was er dort findet, lässt Schlüsse auf den restlichen Raum im All zu.


Das Teleskop Kepler

Um das Universum zu verstehen, muss man es anschauen. Das tun mittlerweile mehrere Weltraumteleskop und neue Missionen dazu sind schon in Planung.

Das Weltraumteleskop Hubble ist hier einer der Vorreiter und schaut man sich die DeepField-Aufnahmen des Teleskops an, bekommt man ein erstes Gefühl für die unglaubliche Anzahl an Galaxien im Universum.

Das gleiche gilt für das Weltraumteleskop und den Exoplanetenjäger Kepler. Dieser Satellit untersucht in einem sehr engen Sichtbereich Sterne auf das Vorhandensein von Planeten und wird immer wieder fündig.

Bis zum Januar 2013 hatten die Keplerdaten schon 2.740 Sterne mit einem oder mehreren Planeten-Kandidaten entdeckt. Mittlerweile liegt die Anzahl der Exoplaneten viel höher.

Auf der Infografik der NASA erhält man einen Eindruck über die hohe Anzahl der Exoplaneten:

Kepler Exoplaneten

Aus den Untersuchungen des Planetenjägers haben die Wissenschaftler eine kleine Animation erstellt. Man kennt ja schließlich die untersuchten Sterne, Ihre Helligkeiten und die Umlaufbahnen der gefunden Exoplaneten.

Es gibt viel, viel mehr Planeten da draußen

Hat man sich nun auch noch ein wenig mit der Materie beschäftigt, wie Exoplaneten gefunden werden, stellt man fest das dies wohl nur die oberste Spitze des Eisberges ist.

So findet man Exoplaneten indem man den Helligkeitsabfall des Sternes misst um den der Exoplanet herumläuft. Dabei kann man natürlich nur Sterne untersuchen, bei denen die Planeten direkt vor dem Stern entlanglaufen. Deren Ebene Stern-Plant also in Richtung Erde zeigt. Bei anderen Konstellationen sieht man ja keinen Helligkeitsabfall.
Das ist aber nur 1 Verfahren zum auffinden von Exoplaneten.

Außerdem muss man beachten, dass unsere Messgenauigkeit mittlerweile zwar recht hoch ist, wir aber Planeten kleiner als unsere Erde so nicht entdecken können. Würde wir also unser Sonnensystem untersuchen, würde wir gerade einmal 4 statt 8 Planeten entdecken.

Also haben wahrscheinlich alle Planetensysteme die wir bisher entdeckt haben auch noch zusätzliche Planeten, die wir noch gar nicht sehen können. Und nun steigert sich das ganze noch einmal, wenn man das Gesichtsfeld von Kepler betrachtet.

Das Gesichtsfeld von Kepler

Kepler schaut mit seinen CCD-Kameras in ein sehr enges Feld im Sternbild Schwan (Sternbilder für Anfänger und Fortgeschrittene – Der Schwan).

Kepler selbst untersucht dabei ca. 190.000 Sterne und registriert dabei Helligkeitsabfälle von 0,01 Prozent der Sternenhelligkeit.

Diese Daten werden gesammelt und später auf der Erde ausgewertet.

Das Sichtfeld von Kepler beträgt hier aber nur ca. 10 x 10 Grad. Bedenkt dabei das der Vollmonddurchmesser ca. 0,5 Grad beträgt. Es passen also 20 Vollmonde sowohl waagerecht als auch senkrecht in das Kamerafeld von Kepler.

10 Grad oder 20 Vollmonddurchmesser hören sind nun viel an, aber machen wir doch mal folgende Rechnung.

Das Keplerfeld hat 120 Quadrat-Grad Fläche (10,25 x 10,25 Grad Kamerafeld) an Himmelsausschnitt.

Der sichtbare Himmel auf unserer Halbkugel beträgt aber 180° x 180° = 32.400 Quadrat-Grad an Himmel. Da wir hier im Quadrat, also auf der Fläche, unterwegs sind, beträgt die Flache für den ganzen Himmel 129.600 Quadrat-Grad.

Das Weltraumteleskop untersucht also gerade einmal 0,09% des Himmels und das gilt nur für eine Halbkugel. Uns fehlen also Daten von 99,91% des Himmels und mit den Randbedingungen der oben angesprochenen Punkte (Helligkeitsabfall und Richtung des Transits) bekommt man nun langsam einen Eindruck, wie viel Himmelserforschung uns noch fehlen und was es da draußen alles gibt.

Weiterführende Links: NASA Mission Site Kepler & Wikipedia Kepler (Weltraumteleskop)

Bilder: NASA / Kepler / Carter Roberts

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2 comments

  1. Bradyon sagt:

    Vielen Dank für einen aufschlußreichen und hochinteressanten Artikel! Vor allem im Zusammenhang mit dem ersten Link bekommt man einen leicht verständlichen und interessanten Überblick über den Stand der Forschung.
    Eine Frage hätte ich noch: Wenn ein Planet mit Atmosphäre vor einer Sonne vorbeizieht, müßte das doch eine Spektrumsänderung nach sich ziehen. Gibt es dazu Erkenntnisse?
    Clear skies und herzliche Grüße,
    Bradyon

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