Kontroverse um den ersten Mond außerhalb des Sonnensystems

Die Entdeckung des ersten Exomondes durch ein Team der Columbia University wurde von einigen anderen Astronomen mit Skepsis aufgenommen.

Simulation eines Exomondes, der einen Planeten außerhalb des Sonnensystems umkreist. Bild: NASA GSFC/Jay Friedlander und Britt Griswold

Astronomen war schon immer bewusst, dass die Entdeckung von Monden um Exoplaneten eine große Errungenschaft wäre. Doch nun ist in der Planetenforschung eine Debatte entbrannt, die zeigt, wie schwierig es ist, Exomonde zu entdecken, berichtet Live Science . Die Geschichte begann im Jahr 2018, als ein Forscherteam, darunter David Kipping, Assistenzprofessor für Astronomie an der Columbia University, glaubte, den ersten Exomond entdeckt zu haben. Das Objekt umkreist den Exoplaneten Kepler-1625b, einen jupiterähnlichen Planeten in etwa 8.000 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Das Objekt wurde ursprünglich mit dem Weltraumteleskop Kepler entdeckt.

Nach seiner Entdeckung erhielt der Mond von Kepler-1625b den Namen „Kepler-1625 b I“. Dies wurde später durch Daten des Hubble-Weltraumteleskops bestätigt. Im Jahr 2022 fand ein anderes Team, dem auch Kipping angehörte, offenbar einen zweiten Exomond, diesmal allein mit Kepler. Das Objekt umkreist Kepler-1708 b, einen Gasriesen in 5.400 Lichtjahren Entfernung von der Erde mit der 4,6-fachen Masse des Jupiters. Der zweite potenzielle Exomond trägt wie der erste den Namen „Kepler-1708 b I“.

Die zur Entdeckung der beiden Exoplaneten verwendete Technik ähnelt der Transitmethode, mit der der Exoplanetenkatalog bislang um mehr als 5.000 Planeten erweitert wurde. Die Transitmethode basiert auf der Erkennung leichter Lichtabfälle eines Muttersterns, die entstehen, wenn sich ein Planet aus der Perspektive der Erde vor diesem Stern bewegt. Dasselbe Prinzip gilt für Exomonde, wenn auch in deutlich kleinerem Maßstab. Befinden sich diese Monde in der richtigen Position um ihren Planeten, wenn dieser seinen Mutterstern passiert, führt dies ebenfalls zu einem leichten Lichtabfall.

Solche kleinen Lichteinbrüche sind jedoch ein Hinweis auf die Existenz von Kepler-1625 b I und Kepler-1708 b I für das Exomond-Lager. Die durch Exomonde verursachten Lichteinbrüche sind jedoch so gering, dass sie nicht direkt beobachtet werden können. Stattdessen müssen Forscher leistungsstarke Computeralgorithmen verwenden, um sie aus Teleskopdaten zu ermitteln.

Kipping sagte, dass sowohl sein Team als auch das gegnerische Team unter der Leitung von René Heller denselben Datensatz desselben Teleskops verwendet hätten, das Verschwinden von Kepler-1625 b I und Kepler-1708 b I jedoch an der Art und Weise liegen könnte, wie die Teams die Daten mit ihren Algorithmen verarbeiteten. Kipping vermutete, dass sie Kepler-1708 b I möglicherweise aufgrund der von ihnen zur Analyse der Hubble- und Kepler-Daten gewählten Software übersehen haben. Obwohl dies mit der von Kippings Team verwendeten Software zusammenhängt, unterscheidet sich Hellers Software leicht. Kipping vermutete auch, dass Hellers Team ihre Software verwendet, weil sie außerhalb ihrer Standardeinstellungen im Allgemeinen sehr zuverlässig und empfindlich gegenüber einigen der zur Verarbeitung der Daten verwendeten Schritte ist. Dies könnte erklären, warum die Exomonde bei den Berechnungen nicht berücksichtigt wurden.

Für Kepler-1625 b I vermuteten Heller und seine Kollegen, dass der „stellar limb darkening“-Effekt, bei dem der Rand eines Sterns dunkler ist als sein Zentrum, das Exomondsignal beeinflusst. Hellers Team argumentierte, dass dieser Effekt Beobachtungen des Muttersterns besser erkläre als die durch einen Exomond verursachte Verdunkelung. Kipping erklärte, dieser Ansatz sei für einen potenziellen Exomond ungeeignet, da sein Team bei der Beschreibung der Existenz von Kepler-1625 b I die Sternrandverdunkelung berücksichtigt habe. Heller und sein Team glauben nicht an die Existenz von Kepler-1625 b I und Kepler-1708 b I.

Zumindest sind sich Heller und Kipping einig, dass weitere Forschung nötig ist. Exomonde tauchen in Transiten auf, weil sie massereiche Objekte von der Größe eines Subneptuns sind und Durchmesser zwischen dem 1,6- und 4-fachen der Erde haben. Falls sie existieren, sind sie massiv. Kipping hält dies für einen Grund, warum sie zu ungewöhnlich sind, um als die ersten Exomonde zu gelten. Er plant, mit dem James Webb Space Telescope (JWST) nach weiteren Exomonden zu suchen, die unseren eigenen Sonnensystemmonden ähnlicher sind.

An Khang (laut Live Science )

Quellenlink: https://vnexpress.net/tranh-cai-ve-mat-trang-dau-tien-ben-ngoai-he-mat-troi-4707444.html