Exoplaneten - Welten weit außerhalb…
In dieser Rubrik möchte ich Ihnen einmal zeigen, wie Exoplaneten nachgewiesen werden können. Doch zu aller erst - Was sind Exoplaneten eigentlich ? Als Exoplaneten werden alle Planeten bezeichnet, die sich außerhalb unseres Sonnen- systems befinden. Egal wie weit von Ihrem Mutterstern sie sich befinden oder wie weit sie von unserer Erde entfernt sind. Es gibt verschiedene Möglichkeiten solche Planeten nachzuweisen. Eine Methode, die Profis, wie auch Amateure einsetzen ist die Transit- methode. Dazu stellen wir und eine sternklare Nacht vor. Wir schauen in den Himmel der mit zahllosen Sternen übersät ist. Nun picken wir uns einen Stern heraus. Jetzt sind wir in einer Sichtlinie mit dem Stern. Wenn jetzt ein Exoplanet, der diesen Stern umkreist, zwischen uns und dem Stern vorbei zieht, so verdunkelt er ganz minimal diesen Stern, den wir beobachten. Das ganze sind zwar nur immer kleine Bruchteile, die dem Licht unseres Sternes fehlen, aber…sie sind Messbar ! Und das auch mit Amateurmitteln und Kameras. Man meint immer. man müsste dafür ein Hight-Tech Equipment vorweisen können. Das ist aber Falsch. Selbst die Profis nehmen für die suche eine gekühlte Astrokamera mit einem Teleobjektiv dafür. Natürlich kann man auch eine normale digitale Spiegelreflexkamera nehmen. Doch wie beginnt man am besten ? Als erstes sucht man sich einen Exoplaneten von folgender Website aus. Am besten geht das, wenn man seinen Standort eingibt.
Die Tschechen bieten da mit ihrer Plattform das beste Database. Hat man seine Koordinaten eingegeben, so bekommt man die Transite, die sichtbar sind, angezeigt. Nun kann man sich diese nach belieben aussuchen. Am besten, man geht nach der „Depth“-Zahl. Diese beschreibt, um wieviel sich der Mutterstern verdunkelt. Für den Anfang ist es hilfreich, wenn diese Zahl recht hoch ist. So ab 0.0300 ist da schon empfehlenswert. Denn dann ist der Transit gut zu sehen. In diesem Fall entspräche die Verdunkelung ca. 3% des Sternenlichts. Klingt viel, ist es für Exoplaneten auch, doch auf Bildern mit dem menschlichen nicht sichtbar. Dann geht es weiter, dass man von diesem Stern zur besagten Uhrzeit eine Aufnahme- serie macht und diese Bilder abspeichert. Ganz wichtig ist, dass alle Parameter während der Aufnahmephase gleich bleiben. Das heißt in der Praxis: Sehr gute Nachführung, möglichst konstante gute Wetterbedingungen (kein Dunst der aufzieht, Wolkenzirren oder das Wolkenfelder durchziehen), aber auch das die künstliche Beleuchtung gleich bleibt. Die Konstanz der Bedingungen ist das A und O. Warum ist das aber so wichtig ? Weil wir sonst in der Auswertung Probleme bekommen und uns das Ergebnis ruinieren könnte. Jedes Bild bildet die Referenz zum nächsten Bild. Kurz gesagt, alles im Bild muss gleich bleiben, dass man den Helligkeitsunterschied von nur diesem einen Stern messen kann. Jede noch so kleine Störung wird von der Auswertesoftware erkannt und mit in die Auswertung gezogen. Dann kann es sein, dass die Helligkeitsunterschiede des Sterns in den Bildern nicht nachweisbar oder zu fehlerbehaftet sind. Nachdem wir die einzelnen Bilder ausgewertet haben, kommt dabei eine Grafik wie diese beiden heraus:  
Dieses Diagramm zeigt den Helligkeitsverlauf von WASP-2. Dieser Stern mit seinem Exoplanet liegt im Sternbild Delfin. Der Verdunklungsgrad liegt bei 0.0216 mag. Also ca. 2,1 %. Unten ist immer die Zeit in UT angeben, die Y-Achse zeigt die Helligkeit in mag. Nun muss man von links nach rechts eigentlich mitteln. Dann haben wir eine Art „U“. Man kann aber trotzdem sehr schön sehen, dass sich der Stern verdunkelt hat. Je nachdem, wie „rund“ dieses „U“ verläuft kann ich sehen, ob der Planet auf unserer Sichtachse mehr Äquatornah oder eher Polnah am Stern vorrüber gezogen ist. In diesem Fall dürfte er so dazwischen liegen.
Das ist die Lichtkurve von WASP-3. Dieser hat einen „Depth“-Wert von 0.0123 mag. Er ist also noch eine ganze Ecke schwächer. Man erkennt links, wenn man sich wieder eine Linie im Mittel denkt, wie der Transit beginnt. Der Nachweis ist aber schon deutlich schwerer und die ganzen Anforderungen steigen. Da muss das Wetter vor allem mitspielen. Gerade, wenn der Transit, so wie hier über 2 Stunden dauert. Jeder einzelne Punkt oben in der Kurve steht im übrigen für ein Bild. In diesem Fall ist nach ca. 1,5 Stunden seit dem Start der Bilderserie, der Mond auf- gegangen. Da hatte ich nicht gründlich genug recherchiert. Das passiert, wenn man am Abend „mal eben schnell“ umschwenkt und Exoplanetentransite aufnehmen will. Wie man sieht, reicht das als „Störfeuer“ vollkommen aus und das Ende des Transits ist hinüber. Wenn die Ergebnisse gut sind, kann man sie bei der TRESCA, die Gruppe die für die Exo- planeten zuständig ist, einreichen. Somit hilft man der Forschung ebenfalls.