KELT-9b

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Exoplanet
KELT-9b
Künstlerische Darstellung von HD 195689 (links) und seinem Begleiter KELT-9b (nicht maßstäblich)
Künstlerische Darstellung von HD 195689 (links) und seinem Begleiter KELT-9b (nicht maßstäblich)
KELT-9b
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Sternbild Schwan
Position
Äquinoktium: J2000.0
Rektaszension 20h 31m 26,35s [1]
Deklination +39° 56′ 19,8″ [1]
Orbitdaten
Zentralstern HD 195689 (KELT-9)
Große Halbachse 0.03462 +0.00110−0.00093 AE [2]
Umlaufdauer 1.4811235 ±0.0000011 d [2]
Weitere Daten
Radius 1.891 +0.061−0.053 RJ [2]
Masse 2.88 ± 0.84 MJ [2]
Entfernung 200 pc [1]
Inklination 86.79 (±0.25)° [2]
Mittlere Dichte 530 ±0.15 kg m−3
Temperatur 4050 ±180 K [2]
Scheinbare Helligkeit 7.56 mag [1]
Geschichte
Datum der Entdeckung 22. Juni 2017

KELT-9b (oder HD 195689b) ist ein Exoplanet in etwa 620 Lichtjahren Entfernung zur Sonne. Entdeckt wurde er 2017 durch das Kilodegree-Extremely-Little-Telescope-Programm (KELT).[3] Mit einer Oberflächentemperatur von bis zu 4600 Kelvin (dem Stern zugewandte Seite) ist der Himmelskörper der heißeste bisher bekannte Exoplanet. Diese Oberflächentemperatur entspricht der mancher Sterne der Spektralklasse K.[4][5]

Der Planeten erfüllt sämtliche Voraussetzungen für die Kategorisierung als Hot Jupiter. KELT-9b umkreist sein heißes Zentralgestirn HD 195689 (R☉ 1,58, Spektraltyp A0 bei 10.170 K)[6] rotationsgebunden[7] in dem sehr geringen Abstand von nur 0,034 AE. Für diesen Umlauf benötigt er lediglich 1,48 Tage. Aus diesen Gegebenheiten entstehen enorm hohe Oberflächentemperaturen, vor allem auf der dem Stern zugewandten Seite. Dies wiederum führt zu einem über den Erwartungen der reinen Massebetrachtung liegenden Volumen und dementsprechend zu einer relativ geringen Dichte. Die oberen Schichten der ausgedehnten Atmosphäre werden durch den UV-Strahlungseinfluss des heißen Sterns dauerhaft ablativ erodiert, was zu einem schweifartigen Verlust von stark ionisierten Atmosphärengasen führt.[8] Diese Entwicklung dürfte sich laut Keivan Stassun, Physik-Professor an der Vanderbilt University, fortsetzen, bis KELT-9b gänzlich verschwunden ist, oder aber, falls er wie viele andere Gasriesen einen Gesteinskern beinhaltet, lediglich dieser verbleibt.[9][10]

Die Entdeckung und Radiusbestimmung des Gasriesen gelang dem zuständigen Team durch die Anwendung der Transitmethode, während die Bestimmung der Masse und der Nachweis verschiedener Stoffe über spektrale Messungen erfolgte.[11]

Nachweis verschiedener atmosphärischer Elemente

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Eine Besonderheit von KELT-9b ist die große Bandbreite an Elementen, die anhand spektroskopischer Untersuchung nachgewiesen werden konnte. Die vorherrschenden Temperaturen sorgen dafür, dass selbst relativ schwere Metalle in ionisierter Form Teil der Gasatmosphäre sind.[12][13]

Schematische Darstellung des Transits von KELT-9b

Neben Natrium, Chrom, Magnesium[14] und Calcium[15] konnten erstmals Eisen- und Titanatome[16][17] auf einem Exoplaneten nachgewiesen werden. Auch die Entdeckung der seltenen Erden Yttrium und Scandium stellen ein Novum dar.[18]

Animation der rotationsgebundenen Umkreisung durch KELT-9b (Schweifbildung durch hohen Verlust von Atmosphärengasen)
Animation des Sternsystems um HD 195689
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Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c https://keltsurvey.org/planets
  2. ↑ a b c d e f http://exoplanet.eu/catalog/hd_195689_b/
  3. ↑ Karen A. Collins, Keivan Stassun, B. Scott Gaudi, Thomas G. Beatty, George Zhou: KELT-9b: A Case Study in Dynamical Planet Ingestion by a Hot Host Star. In: DDA. Mai 2016, S. 204.03 (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  4. ↑ B. S. Gaudi et al.: A Giant Planet Undergoing Extreme-Ultraviolet Irradiation By Its Hot Massive-Star Host Hot Massive-Star Host. Swarthmore College Swarthmore College, 22. Juni 2017, abgerufen am 24. Januar 2020 (englisch).
  5. ↑ K. S. Jensen: Spectral classification in the MK system of 167 northern HD stars. In: A&AS. Band 45, September 1981, ISSN 0365-0138, S. 455–458 (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  6. ↑ B. Scott Gaudi, Keivan G. Stassun, Karen A. Collins, Thomas G. Beatty, George Zhou: A giant planet undergoing extreme-ultraviolet irradiation by its hot massive-star host. In: Nature. Band 546, Nr. 7659, Juni 2017, ISSN 1476-4687, S. 514–518, doi:10.1038/nature22392 (nature.com [abgerufen am 21. Januar 2020]).
  7. ↑ Astronomers Find Planet Hotter Than Most Stars. Abgerufen am 24. Januar 2020.
  8. ↑ Fei Yan, Thomas Henning: An extended hydrogen envelope of the extremely hot giant exoplanet KELT-9b. In: Nature Astronomy. Band 2, Nr. 9, September 2018, ISSN 2397-3366, S. 714–718, doi:10.1038/s41550-018-0503-3 (nature.com [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  9. ↑ KELT-9b: Newly-Discovered ‘Hot Jupiter’ Hotter Than Most Stars | Astronomy | Sci-News.com. Abgerufen am 24. Januar 2020 (amerikanisches Englisch).
  10. ↑ MVS Import: Astronomen entdecken heißesten Exoplaneten. In: scinexx | Das Wissensmagazin. 5. Juni 2017 (scinexx.de [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  11. ↑ The Extrasolar Planet Encyclopaedia — HD 195689 b. Abgerufen am 24. Januar 2020.
  12. ↑ Erstmals Spuren Seltener Erden auf einem Exoplaneten entdeckt - derStandard.at. Abgerufen am 24. Januar 2020 (österreichisches Deutsch).
  13. ↑ Lorenzo Pino, Jean-Michel Desert, Luca Malavolta, Francesco Borsa: Metals in the emission spectrum of Kelt-9b. In: ESS. Band 51, August 2019, S. 326.21 (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  14. ↑ Patricio E. Cubillos, Luca Fossati, Tommi Koskinen, Mitchell E. Young, Michael Salz: Near-ultraviolet Transmission Spectroscopy of HD 209458b: Evidence of Ionized Iron Beyond the Planetary Roche Lobe. In: arXiv. Januar 2020, S. arXiv:2001.03126 (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  15. ↑ Jake D. Turner, Ernst J. W. de Mooij, Ray Jayawardhana, Mitchell E. Young, Luca Fossati: Detection of Ionized Calcium in the Atmosphere of the Ultra-hot Jupiter KELT-9b. In: ApJL. Band 888, Nr. 1, Januar 2020, ISSN 0004-637X, S. L13, doi:10.3847/2041-8213/ab60a9 (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  16. ↑ H. Jens Hoeijmakers, David Ehrenreich, Kevin Heng, Daniel Kitzmann, Simon L. Grimm: Atomic iron and titanium in the atmosphere of the exoplanet KELT-9b. In: Natur. Band 560, Nr. 7719, August 2018, ISSN 0028-0836, S. 453–455, doi:10.1038/s41586-018-0401-y (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  17. ↑ Lorenzo Pino, Jacob Arcangeli, Jacob L. Bean, Jean-Michel Desert, Jens Hoeijmakers: Measuring the first [Fe/H] of an exoplanet. In: hst. Juni 2019, S. 15820 (harvard.edu [abgerufen am 24. Januar 2020]).
  18. ↑ Wiener Zeitung Online: Erstmals seltene Elemente bei Exoplanenten entdeckt. Abgerufen am 24. Januar 2020.
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