Pressemitteilung

Augen auf für MASCARA in Chile

Exoplaneten-Jäger sieht erstes Licht am La Silla-Observatorium der ESO

19. Juli 2017

Eine Station von MASCARA (Multi-site All-Sky CAmeRA) hat am La Silla-Observatorium der ESO in Chile erstes Licht gesehen. Die neue Anlage wird nach Planeten suchen, die an ihrem hellen Mutterstern vorbeiziehen. Darauf basierend soll ein Katalog entstehen, um mit zukünftigen Beobachtungen die entdeckten Exoplaneten genauer charakterisieren zu können.

Im Juni 2016 einigte sich die ESO mit der Universität Leiden darauf, am La Silla-Observatorium der ESO eine Station von MASCARA zu errichten, um die Vorteile der hervorragenden Beobachtungsbedingungen der Südhalbkugel der Erde zu nutzen. Diese Station hat nun seine erste Testbeobachtung erfolgreich durchgeführt.

Die MASCARA-Station in Chile ist die zweite, die ihren Betrieb aufnimmt; die erste Station steht auf der Nordhalbkugel auf dem Roque de los Muchachos, auf der Insel La Palma auf den Kanarischen Inseln. Jede Station beinhaltet in einem temperierten Gehäuse eine Reihe an Kameras, die von ihrem Standort aus fast den gesamten Himmel überwachen [1].

„Um den gesamten Himmel abzudecken, brauchen wir Stationen auf der Nord- wie auch auf der Südhalbkugel“, erklärt Ignas Snellen von der Universität Leiden, der Leiter des MASCARA-Projekts. „Mit der zweiten Station auf La Silla können wir fast alle helleren Sterne am gesamten Himmel beobachten.“

MASCARA ist ein Instrument für die Jagd nach Exoplaneten und wurde an der Universität Leiden in den Niederlanden gebaut. Sein sehr kompaktes und kostengünstiges Design erscheint unscheinbar, ist aber innovativ, flexibel und sehr zuverlässig. Bestehend aus fünf Digitalkameras mit Standardkomponenten misst dieser kleine Planeten-Jäger mehrmals die Helligkeiten von tausenden Sternen und sucht nach kleinen Helligkeitsabnahmen im Sternenlicht, wenn ein Planet vor dem Stern vorbeizieht.

Dieses photometrische Verfahren für die Suche nach Exoplaneten wird als Transitmethode bezeichnet. Die Größe und Umlaufbahn des Planeten kann mithilfe dieser Methode direkt bestimmt werden und in sehr hellen Systemen kann durch weitere Beobachtungen mit großen Teleskopen wie dem Very Large Telescope der ESO auch die Atmosphäre des Planeten untersucht werden.

Die Hauptaufgabe von MASCARA wird sein, Exoplaneten um die hellsten Sterne am Himmel zu finden, die derzeit weder durch weltraumbasierte noch durch bodengebundene Durchmusterungen untersucht werden. Die Zielpopulation für MASCARA besteht hauptsächlich aus sogenannten „heißen Jupitern“ – große Planeten, die Jupiter äußerlich ähneln, aber deren Umlaufbahn sehr nah am Mutterstern liegt, was zu hohen Oberflächentemperaturen und Umlaufzeiten von wenigen Tagen oder nur Stunden führt. Mit der Radialgeschwindigkeitsmethode wurden Dutzende heiße Jupiter entdeckt, da sie auf ihren Mutterstern einen messbaren gravitativen Einfluss ausüben.

„Viel kann man bisher nicht über die Planeten aussagen, die mit der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt wurden, da es wesentlich besserer Techniken zur direkten Abbildung bedarf, um das Licht dieser kühlen, alten Planeten von dem ihrer Muttersterne zu unterscheiden“, fügt Snellen hinzu. „Im Gegensatz dazu können Planeten, die an ihrem Mutterstern vorbeilaufen, direkt charakterisiert werden.“

MASCARA hat auch das Potenzial, Super-Erden und neptungroße Planeten zu entdecken. Von dem Projekt erhoffen sich die Wissenschaftler einen Katalog der hellsten nahen Ziele für zukünftige Beobachtungen zum Zweck der Charakterisierung, insbesondere für detaillierte Beobachtungen der Planetenatmosphäre.

Endnoten

[1] MASCARA kann Sterne bis zu einer Helligkeit von 8,4 Magnituden beobachten – etwa zehnmal lichtschwächer als die Sterne, die mit bloßem Auge in einer klaren dunklen Nacht zu sehen sind. Durch sein Design ist MASCARA gegenüber Witterungsbedingungen weniger empfindlich als andere Beobachtungsinstrumente, so dass Beobachtungen sogar durchgeführt werden können, wenn der Himmel teilweise bewölkt ist, was die Beobachtungszeiten verlängert.

Weitere Informationen

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist außerdem einer der Hauptpartner bei zwei Projekten auf Chajnantor, APEX und ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.