Neues Radiosignal in der Nähe von HR 8799 entdeckt

HR 8799 ist ein Stern, der etwa 40,85 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Er ist bekannt dafür, dass es der erste Stern ist, von dem Wissenschaftler direkte Bilder seiner Exoplaneten machen konnten. Exoplaneten sind Planeten, die Sterne ausserhalb unseres Sonnensystems umkreisen. Insgesamt wurden vier dieser Exoplaneten in der Nähe von HR 8799 gefunden, was Astronomen wertvolle Einblicke in Planetensysteme gibt.

#Radio Continuum Quelle Detektion

Kürzliche Beobachtungen mit einem leistungsstarken Radioteleskop, dem Very Large Array (VLA), haben ein schwaches Radiosignal aus einer Quelle nahe HR 8799 entdeckt. Dieses Signal hat eine Flussdichte von 19,1 Mikro-Jy, was ziemlich schwach, aber bemerkenswert genug ist. Die Radiowellen wurden bei einer Frequenz von 3,0 GHz beobachtet.

Wenn man überlegt, wie wahrscheinlich es ist, ein so schwaches Signal zufällig in diesem Bereich zu finden, haben Wissenschaftler berechnet, dass die Chancen ziemlich gering sind. Genauer gesagt liegt die Wahrscheinlichkeit, eine zufällige Quelle mit ähnlichen Eigenschaften in einem bestimmten Radius zu entdecken, nur bei etwa 0,0046.

#Keine Bewegung erkannt

Zusätzlich haben Wissenschaftler Bilder, die vom VLA und einem anderen Teleskop namens ALMA gemacht wurden, die 5,5 Jahre auseinander lagen, verglichen. Sie fanden heraus, dass es keine signifikante Bewegung der Radioquelle gab, was darauf hindeutet, dass sie nicht mit HR 8799 oder seinen Planeten verbunden ist. Stattdessen kommt sie wahrscheinlich aus einer fernen Galaxie, die Millimeterwellen und Radiowellen aussendet.

#Eigenschaften von HR 8799

Neben den vier entdeckten Exoplaneten hat HR 8799 eine Trümmerscheibe, die ein Ring aus Staub und kleinen Partikeln ist, die den Stern umgeben. Diese Scheibe erstreckt sich von etwa 80 bis 280 astronomischen Einheiten (AE) von HR 8799. Zum Vergleich: eine AE ist der Abstand von der Erde zur Sonne.

Die Forscher haben auch eine 880-Mikron-Punktquelle identifiziert, die mit dem Stern verbunden ist. Das bedeutet, dass es zusätzliche schwache Signale aus der Gegend gibt, die aber nicht so klar sind wie die Signale von den Exoplaneten.

#Zweck der Beobachtungen

Das Hauptziel der kürzlichen VLA-Beobachtungen war es, nach radioemissionen von HR 8799 oder seinen Planeten zu suchen. Statt diese Signale zu finden, entdeckten die Wissenschaftler die schwache Radioquelle, was unerwartet war.

Die Beobachtungen fanden über sechs separate Tage zwischen Ende Oktober und Ende November 2012 statt. Die Forschung konzentrierte sich auf eine Reihe von Messungen, um die Genauigkeit der Ergebnisse zu verbessern.

#Datensammlung und Analyse

Die gesammelten Daten wurden standardmässig mit spezieller Software bearbeitet, die für die astronomische Forschung entwickelt wurde. Nach Kalibrierung und Anpassungen erstellten die Forscher Bilder, um die Radiosignale zu visualisieren.

ALMA lieferte zusätzliche Messungen bei einer anderen Frequenz von 340 GHz, was zur Analyse des Gebiets um HR 8799 beitrug. Helle Referenzquellen wurden verwendet, um sicherzustellen, dass die Messungen korrekt waren.

#Ergebnisse vom VLA

Die finalen Bilder, die vom VLA produziert wurden, zeigten eine Radioquelle, die nordwestlich von HR 8799 lokalisiert ist. Diese Quelle scheint sich nicht mit HR 8799 selbst oder seinen Exoplaneten zu überschneiden. Die VLA-Daten deuteten darauf hin, dass die Radioquelle nahe der inneren Grenze der Trümmerscheibe des Sterns gefunden wurde.

Die Positionen von HR 8799 und seinen Exoplaneten wurden in den Bildern angepasst, um ihre Bewegungen über die Zeit zu berücksichtigen. Die besten Schätzungen für den inneren Radius der Trümmerscheibe deuteten darauf hin, dass die Radioquelle innerhalb dieses Bereichs gefunden wurde.

#Vergleich von VLA- und ALMA-Daten

Die Daten von VLA und ALMA waren konsistent mit laufenden Beobachtungen. Trotz der geringen Wahrscheinlichkeit, die Radioquelle zufällig in der Nähe von HR 8799 zu finden, verstärkt das Fehlen von Bewegung zwischen den beiden Datensätzen die Idee, dass diese Radioquelle wahrscheinlich nicht mit dem Sternsystem verbunden ist.

Forscher massen auch den spektralen Index der Radioquelle, der das Verhältnis ihrer verschiedenen Frequenzen beschreibt. Diese Zahl deutete darauf hin, dass die Quelle eine entfernte Galaxie ist und nichts mit den Exoplaneten von HR 8799 zu tun hat.

#Unwahrscheinliche Assoziationen und der Arp-Effekt

Die Zufälligkeit, Quellen in unmittelbarer Nähe am Himmel zu entdecken, kann manchmal zu Missverständnissen über ihre Beziehung führen. Diese Situation wird durch das, was man den Arp-Effekt nennt, beschrieben. Er zeigt an, dass das Studium einer grossen Anzahl von Himmelsobjekten unerwartete Assoziationen offenbaren kann, die keine echte Verbindung implizieren.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Galaxien, die interagieren aussehen, tatsächlich in unterschiedlichen Entfernungen von der Erde sind. Die Forschung zu HR 8799 und seinen Radioquellen passt in dieses Muster von unwahrscheinlichen Korrelationen.

#Zukünftige Forschungsrichtungen

Da Wissenschaftler weiterhin HR 8799 und ähnliche Sterne untersuchen, wird erwartet, dass mehr ungewöhnliche Assoziationen ans Licht kommen. Die Erkundung anderer protoplanetarischer Scheiben und Trümmerscheiben wird wahrscheinlich zu weiteren Funden entfernter Quellen führen, die nahe erscheinen, aber nicht miteinander verbunden sind.

Ein Beispiel für einen anderen Stern, HD 95086, zeigt ein ähnliches Szenario mit einer fernen Radioquelle in der Nähe seiner Trümmerscheibe. Das deutet darauf hin, dass solche Beobachtungen ein breiteres Bild des Kosmos offenbaren könnten.

#Fazit

Die Suche nach Radiosignalen in der Nähe von Sternen wie HR 8799 ist ein wichtiger Teil des Verständnisses des Universums. Die aktuellen Funde betonen die Bedeutung sorgfältiger Analysen bei der Untersuchung von Himmelsobjekten. Während die Chancen, Quellen nah beieinander zu finden, niedrig sein mögen, helfen die gewonnenen Erkenntnisse Astronomen, mehr über entfernte Galaxien und die Natur unseres Universums zu lernen.

Durch fortgesetzte Beobachtungen und Analysen hoffen Wissenschaftler, weitere Fragen zu den Sternen, ihren Planeten und den Galaxien zu beantworten, die weit über unser Sonnensystem hinaus wohnen. Mit dem technologischen Fortschritt wächst das Potenzial für neue Entdeckungen im Bereich der Astronomie und eröffnet neue Wege für Erkundungen und Verständnis.