Es wurde beobachtet, dass der Exoplanet HAT-P-7b eine sehr merkwürdige Umlaufbahn hat. Es hat entweder eine stark geneigte Umlaufbahn – die fast über die Pole seines Muttersterns HAT-P-7 verläuft – oder eine retrograde Umlaufbahn; das heißt, er kreist in der entgegengesetzten Richtung seines Muttersterns. Zwei Forscherteams, die beide das Subaru-Teleskop in Japan verwenden, haben Papiere über die bizarren Eigenschaften dieses Planeten veröffentlicht, dem zweiten Exoplaneten, der jemals eine rückläufige Umlaufbahn hatte.
In unserem Sonnensystem drehen sich die Planeten ruhig in die gleiche Richtung wie ihr Mutterstern, in unserem Fall die Sonne. Dies wird als prograde Umlaufbahn bezeichnet, und die Erde hat die am stärksten geneigte Umlaufbahn in Bezug auf den Äquator der Sonne von 7,15 Grad. Der Planet HAT-P-7b hat jedoch eine Umlaufbahn, die der Rotation seines Muttersterns entgegengesetzt ist, aber in derselben Ebene wie der Äquator (effektiv eine Neigung von 180 Grad). Dies wird als retrograde Umlaufbahn bezeichnet. Es kann auch sein, dass er um mindestens 86 Grad zum Äquator seiner Sonne geneigt ist, so dass er fast eine polare Umlaufbahn hat. Die wahre Rotation des Sterns HAT-P-7 und damit auch das Szenario für den Exoplaneten müssen die Forscher noch bestimmen.
„Die Unsicherheit ist groß, weil wir den wahren Winkel zwischen der Umlaufbahn und dem Sternäquator nicht gemessen haben. Stattdessen können wir nur den Winkel messen, den wir aus unserer Perspektive auf der Erde sehen“, sagte Winn in einer MIT-Pressemitteilung.
HAT-P-7b ist etwa 1,4-mal so breit und 1,8-mal so massiv wie Jupiter und liegt etwa 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Eine japanische Kollaboration unter der Leitung von Norio Narita vom National Astronomical Observatory of Japan und ein Team unter der Leitung des MIT-Assistenzprofessors für Physik Joshua Winn veröffentlichten beide Veröffentlichungen, in denen ihre Studien zu HAT-P-7b detailliert beschrieben wurden. Diese Studien wurden in den Publikationen der Astronomical Society of Japan Letters vom 25. Oktober 2009 und der Astrophysical Journal Letters für den 1. Oktober 2009 , bzw. Das Papier des japanischen Teams steht Ihnen auf Arxiv . zur Einsicht zur Verfügung Hier .
Beide Forschungsteams verwendeten die des Subaru-Teleskops Spektrograph mit hoher Dispersion Instrument zur Beobachtung des Sterns HAT-P-7. Der Spektrograph ermöglichte es den Forschern, die Rot- oder Blauverschiebung des Lichts zu verfolgen, während der Planet den Stern umkreiste. Bei Planeten mit einer prograden Umlaufbahn blockiert ihr Transit vor dem Stern zuerst die Blauverschiebung des Lichts vom Stern und dann die Rotverschiebung des Lichts, wodurch der Stern so aussieht, als ob er sich mehr bewegt, als er tatsächlich ist.
Im Fall von HAT-P-7b war der Effekt umgekehrt – das heißt, das rotverschobene Licht erschien blauer, dann erschien das blauverschobene Licht röter, was deutlich machte, dass die Umlaufbahn des Planeten nicht in dieselbe Richtung wie die von HAT verlief. P-7. Dieser Effekt wird Rossiter-McLaughlin-Effekt genannt, wie unten dargestellt.
Der Rossiter-McLaughlin-Effekt lässt einen Stern erscheinen, als hätte er eine größere Radialgeschwindigkeit, als er es tatsächlich aufgrund eines Planeten im Transit hat. Bildquelle: Nicholas Shanks, WikiMedia Commons
Die ungerade Umlaufbahn von HAT-P-7b könnte durch eine Reihe verschiedener Faktoren verursacht worden sein, und Theoretiker, die die Bildung exoplanetarer Systeme modellieren, werdennichtmüssen „zurück an die Reißbretter“. Der allgemeine Konsens ist, dass sich Planeten aus einer großen Materialscheibe bilden, die den Stern umkreist, und daher alle in dieselbe Richtung kreisen wie die Scheibe, aus der sie sich gebildet haben.
Mehrere Planeten könnten sich in einer instabilen Konfiguration um den Stern gebildet haben, und ihre Nähe zueinander könnte eine ziemlich chaotische Serie von Gravitationsbillards verursachen, die HAT-P-7b in seine aktuelle Umlaufbahn katapultiert haben. Eine andere Erklärung ist das Vorhandensein eines dritten Objekts im System, wie eines anderen massereichen Planeten oder Begleitsterns, das die Umlaufbahn von HAT-P-7b aufgrund der sogenannten Kozai-Effekt .
Die Ankündigung der retrograden Umlaufbahn von HAT-P-7b erfolgte nur einen Tag nach der Ankündigung vom 12. August 2009, dass der Planet WASP-17b kreist gegenüber seinem Mutterstern. HAT-P-7b ist auch einer der ersten Exoplaneten, der von der Kepler-Mission untersucht wurde studierte die Umlaufbahn des Planeten über 10 Tage. Kepler wird während seiner Mission weitere Bilder des Sterns machen und durch Beobachten der Rotation von Flecken auf der Oberfläche des Sterns die Bahnrichtung bestimmen. Danach werden wir wissen, ob HAT-P-7b „rückwärts“ oder kreist um die Pole des Sterns.
Quelle: Subaru-Teleskop , MIT