{"id":21797,"date":"2014-05-26T09:11:40","date_gmt":"2014-05-26T07:11:40","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/05\/26\/ein-hoch-auf-das-archiv-fuenf-extrasolare-asteroidenguertel-in-alten-daten-entdeckt\/"},"modified":"2025-05-14T16:14:39","modified_gmt":"2025-05-14T14:14:39","slug":"ein-hoch-auf-das-archiv-fuenf-extrasolare-asteroidenguertel-in-alten-daten-entdeckt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/05\/26\/ein-hoch-auf-das-archiv-fuenf-extrasolare-asteroidenguertel-in-alten-daten-entdeckt\/","title":{"rendered":"Ein Hoch auf das Archiv: F\u00fcnf extrasolare Asteroideng\u00fcrtel in alten Daten entdeckt!"},"content":{"rendered":"

Wissenschaft ist die Suche nach neuen Erkenntnisse; nach Dingen und Ph\u00e4nomenen, die man vorher nicht kannte. Und deswegen arbeitet die Wissenschaft auch sehr oft am Rande des technisch machbaren. Man entwickelt immer neue Instrumente um die Grenze dessen, was wir beobachten k\u00f6nnen, immer weiter hinaus schieben. Immer gr\u00f6\u00dfere Teleskope werden gebaut, um immer mehr und weiter ins All schauen zu k\u00f6nnen. Immer bessere Teilchenbeschleuniger werden gebaut, um immer tiefer in die Mikrowelt der Atome blicken zu k\u00f6nnen. Und bei all diesen Superlativen und dem Wunsch, immer mehr Neues zu finden und zu erforschen gibt es kaum etwas, das auf den ersten Blick unattraktiver ist, als alte Daten. Aber in der Wissenschaft z\u00e4hlt eben nicht nur der erste Blick, sondern auch der zweite, der dritte und alle danach. In alten Katalogen und Datenbanken zu st\u00f6bern mag zwar nicht so sexy sein, wie die Forschung mit den allerneuesten technischen Ger\u00e4ten. Aber es ist wichtig. Denn neue Erkenntnisse kommen nicht nur aus neuen Daten, sondern auch aus einem besseren Verst\u00e4ndnis der Welt. Oft verstehen wir erst hinterher, was man mit Daten anfangen kann, die wir vor langer Zeit gesammelt haben. Und dann lohnt es sich, ein entsprechendes Archiv zu haben!<\/p>\n

<\/p>\n

Ich habe ja mal zwei Jahre f\u00fcr das Virtuelle Observatorium (VO) gearbeitet<\/a> und musste mich dabei genau mit solchen Fragen besch\u00e4ftigen: <\/p>\n

Welche Daten soll man \u00fcberhaupt aufheben? (Alle!)
\nWie bringt man die Leute dazu, ihre alten Daten nicht auf irgendwelchen Festplatten verschimmeln zu lassen sondern dem VO zu \u00fcberlassen? (Schwer…)
\nWie bereitet man die Daten am besten auf, so dass man vern\u00fcnftig damit arbeiten kann? (Knifflig…)<\/p>\n

\"Langweilig?<\/a>
Langweilig? Nein! (Pulkovo SMP Photographic Catalogue (Berezhnoy, 2013)<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Dass die Sammlung und Kuratierung (Kuration?) von Daten in Zukunft immer wichtiger werden wird, ist aber kein gro\u00dfes Geheimnis. Missionen wie GAIA<\/a> werden uns in Zukunft mit Daten geradezu \u00fcberschwemmen und dann sollten wir vorbereitet sein, damit umzugehen. Man hat zwar meistens eine sehr gute Vorstellung davon, was<\/i> mit den gesammelten Daten anfangen will. Aber oft kommt man erst Jahre oder Jahrzehnte danach darauf, was man noch<\/i> damit machen k\u00f6nnte. Und wenn das ganze Zeug dann schon l\u00e4ngst entsorgt worden ist, hat man ein Problem. <\/p>\n

Das Hubble-Weltraumteleskop hat die w\u00e4hrend jahrzehntelangen Beobachtungen gesammelten Daten gl\u00fccklicherweise aufgehoben und deswegen konnten R\u00e9mi Soummer und seine Kollegen sie benutzen um neue Entdeckungen zu machen. Sie waren auf der Suche nach sogenannten „Tr\u00fcmmerscheiben“. Das sind sehr faszinierende Objekte, denn sie erlauben uns einen Blick in die Vergangenheit unseres eigenen Sonnensystems und erlauben es uns, die dynamischen Vorg\u00e4nge bei anderen Sternen aus der Ferne untersuchen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

In einem Planetensystem gibt es ja nicht nur Planeten, die einen Stern umkreisen sondern auch jede Menge Kleinkram: Asteroiden und Kometen. Die k\u00f6nnen wir nat\u00fcrlich nicht direkt<\/i> beobachten; wir haben ja schon Schwierigkeiten diese Kleink\u00f6rper in unserem eigenen Sonnensystem im Detail zu sehen. Aber die Asteroiden kollidieren ab und zu miteinander und erzeugen dabei Tr\u00fcmmer. Sie erzeugen vor allem jede Menge Staub und dieser Staub ist zwar noch kleiner, daf\u00fcr aber besser sichtbar. Denn er wird von der Strahlung des Sterns aufgeheizt und gibt diese W\u00e4rme dann in Form von Infrarotstrahlung wieder ins All ab. Beobachtet man einen Stern, der von Staub umgeben ist, dann erh\u00e4lt man von dort mehr Infrarotstrahlung, als man eigentlich erwarten w\u00fcrde. Das nennt man „Infrarotexzess“ und als dieses Ph\u00e4nomen das erste Mal im Jahr 1983 beim Stern Wega beobachtet wurde, war das eine gro\u00dfe Entdeckung.<\/p>\n

\"Infrarot-Exzess<\/a>
Infrarot-Exzess beim Stern HD 191089. Man sieht die Menge der Strahlung, die bei verschiedenen Wellenl\u00e4ngen des Lichts abgegeben wird. Der zweite „Buckel“ stammt von Staub und sollte nicht da sein, wenn da nur die Strahlung des Sterns w\u00e4re (Bild: Soummer et al, 2014<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Denn Staub hei\u00dft auch: Es kann dort Planeten geben. Staub ist ja nicht nur das, was entsteht wenn Asteroiden kollidieren. Staub ist auch das, aus dem Asteroiden erst entstehen und die Grundlage f\u00fcr die Entstehung aller Himmelsk\u00f6rper in einem Planetensystem. Zuerst ist da nur Staub der sich im Laufe der Zeit langsam zu Asteroiden zusammenballt, die dann wiederum die Planeten bilden. Die urspr\u00fcnglichen Staubscheibe um einen Stern nennt man daher die protoplanetaren Scheibe<\/i>. Sind die Planeten dann entstanden und ist nur noch der Staub \u00fcbrig, der von den Asteroiden stammt, hat man eine Tr\u00fcmmerscheibe<\/i>. Und der Staub ist wirklich ein ziemlich sicheres Zeichen daf\u00fcr, dass dort noch mehr sein muss. Denn normalerweise w\u00fcrde die Strahlung des Sterns den Staub im Laufe der Zeit aus dem System pusten. Wenn noch Staub vorhanden ist, dann muss er stetig nachgeliefert werden und der einzige Prozess bei dem das vern\u00fcnftigerweise in dem Ausma\u00df m\u00f6glich ist, sind kollidierende Asteroiden.<\/p>\n

Noch mehr kann man lernen, wenn man nicht nur den Infrarotexzess beobachten kann, sondern die Tr\u00fcmmerscheibe direkt<\/i> sieht. Das gelang das erste Mal im Jahr 1984 beim Stern Beta Pictoris<\/a>. Wenn man die Scheibe direkt sieht, kann man auch nachsehen, ob sich der Staub dort irgendwie seltsam verh\u00e4lt. Zum Beispiel, ob es dort „Klumpen“ in der Scheibe gibt oder Regionen, in denen kein Staub mehr ist. Das ist ein ziemlich sicheres Anzeichen f\u00fcr die Existenz von Planeten, die durch ihre Gravitationskraft die Bahnen der Asteroiden beeinflussen die ja die Quelle des Staubs sind. Genau solche Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten hat man in der Scheibe von Beta Pictoris beobachtet und ich habe das vor Jahren mal benutzt um daraus die Existenz von Planeten vorherzusagen<\/a> – und 2008 hat man dort auch tats\u00e4chlich einen Planeten gefunden<\/a>.<\/p>\n

Tr\u00fcmmerscheiben sind eine wunderbare Sache wenn man verstehen will, wie sich andere Planetensystem verhalten; wie Planeten entstehen und sich entwickeln; wie das alles von den Eigenschaften des Sterns, der Menge an Staub, usw abh\u00e4ngt und wie sich unser eigenes Sonnensystem entwickelt hat. Im Laufe der Zeit hat man deswegen nat\u00fcrlich probiert, m\u00f6glichst viele dieser Scheiben zu finden und zu analysieren. Aber das ist schwierig. Das Hubble-Weltraumteleskop hat zwischen 1999 und 2006 nach Tr\u00fcmmerscheiben gesucht und nichts gefunden. Insgesamt haben wir seit 1984 nur 18 dieser Scheiben direkt beobachten k\u00f6nnen. Aber R\u00e9mi Soummer und seine Kollegen haben sich nun nochmal durch die alten Hubble-Daten gew\u00fchlt und dabei gleich 5 neue Scheiben entdeckt, die man damals \u00fcbersehen hat („Five Debris Disks Newly Revealed in Scattered Light from the HST NICMOS Archive“<\/a>).<\/p>\n

Das mag ein wenig komisch klingen. Denn entweder da ist ein Bild von einer Tr\u00fcmmerscheibe oder nicht – oder? Na ja, so einfach ist es leider nicht. Astronomen sind ja nicht einfach nur Fotografen die eine Kamere gen Himmel richten und abdr\u00fccken. Aus den Rohdaten alle Informationen zu extrahieren ist eine knifflige Sache. Es braucht oft ausgekl\u00fcgelte Analyse-Routinen um all das sichtbar zu machen, was in den ganzen Photonen versteckt ist, die von den Detektoren registriert worden sind. Man muss das rausfiltern, was nichts mit dem Ph\u00e4nomen zu tun hat, an dem man interessiert ist und das ist gar nicht so einfach. Denn man fotografiert ja zum Beispiel nie nur einen einzigen Stern sondern immer einen ganzen Haufen. Das Licht all der anderen Sterne die einen nicht interessieren muss dann im Bild subtrahiert werden damit der Kontrast f\u00fcr den „wichtigen“ Stern besser wird. Und wenn man an der schwachen Strahlung interessiert ist, die vom Staub kommt, dann st\u00f6rt auch das Licht des Sterns, den er umkreist und dieses Licht muss ebenfalls rausgerechnet werden. R\u00e9mi Soummer und seine Kollegen haben die Daten nun mit neuen und verbesserten Analyseroutinen untersucht die damals noch nicht zur Verf\u00fcgung standen. Und konnten nun eindeutig 5 Tr\u00fcmmerscheiben in den Daten sehen. Hier sind sie:<\/p>\n

\"Bild:<\/a>
Bild: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)<\/a><\/figcaption><\/figure>\n
\"Zwei<\/a>
Zwei Scheiben und zwei Illustrationen die zeigen, wie sie „in echt“ aussehen k\u00f6nnten (Bild: NASA, ESA, and R. Soummer and A. Feild (STScI)<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Bei HD 141943, ein sonnen\u00e4hnlicher Stern, hat man \u00fcbrigens in der Scheibe genau die Art von Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten gefunden, die auf die Existenz von Planeten hindeuten…<\/p>\n

Jetzt sind es also 23 Tr\u00fcmmerscheiben, von denen wir Bilder haben. Und vor allem wei\u00df man nun, welche Bildanalyse-Techniken wirklich gut funktionieren und kann sie bei den Bildern die in Zukunft aufgenommen werden anwenden. Ich bin sicher, dass es nicht lange bei 23 Tr\u00fcmmerscheiben bleiben wird. Und wer wei\u00df, was sich in anderen alten Daten noch versteckt? Also liebe Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Hebt eure alten Daten auf! Alle! Und lasst sich nicht auf euren Computern vor sich hinvegetieren, sondern gebt sie an \u00f6ffentliche Archive und Datenbanken weiter! Die Leute beim Virtuellen Observatorium helfen euch gerne dabei, die Daten zu publizieren. Denn auch alte Daten enthalten unter Umst\u00e4nden noch gro\u00dfe Entdeckungen!\"\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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