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Pluto und sein Mond Eris

Mit "Lowtech" präzise bis zum Kuipergürtel

Es muss nicht immer Hightech sein: Mit Hilfe zweier Teleskope mit Durchmessern von nur 36 Zentimetern bzw. zwei Metern haben Astronomen ein Objekt im Kuipergürtel beobachtet. Es befindet sich rund sechs Milliarden Kilometer von der Erde entfernt und hat einen Radius von nur 143 Kilometern.

Astronomie 17.06.2010

Die Forschergruppe um James Elliot vom Massachusetts Institute of Technology im amerikanischen Cambridge hat den Himmelskörper während einer Sternenverdunkelung vermessen - eine Methode, die zum ersten Mal für Objekte im Kuipergürtel angewandt wurde.

Die Studie:

"Size and albedo of Kuiper belt object 55636 from a stellar occultation" von J. L. Elltion et al. in "Nature" (Bd. 465, S. 897).

Direkte Beobachtungen schwierig

Der Kuipergürtel befindet sich unmittelbar jenseits der Neptunbahn in unserem Sonnensystem. Er beinhaltet Zehntausende von Objekten (Kuiper Belt Objects, KBO), von denen angenommen wird, dass sie zum gleichen Zeitpunkt entstanden sind wie die Planeten. Zu den Himmelskörpern zählt auch Pluto, der lange Zeit als Planet galt, im Jahr 2006 von der Internationalen Astronomischen Union aber zum Zwergplaneten "degradiert" wurde.

Da die meisten Objekte im Kuipergürtel noch viel kleiner als Pluto sind, ist es von der Erde aus schwierig, sie direkt zu beobachten. Eine indirekte Möglichkeit gibt es, wenn sie einen Stern passieren und dabei dessen Licht blockieren. Im Rahmen von solchen "Sternenfinsternissen" kann ihr Durchmesser berechnet werden, indem man die Transitzeiten vergleicht, die von zwei oder mehr Teleskopen auf der Erde gemessen werden.

Netzwerk von 18 Teleskopen

Pfad des Erdschattens von KBO 55636 über dem Pazifik

Nature

Der durch KBO 55636 erzeugte Erdschatten: Nur zwei Teleskopen auf Hawaii gelangen verwertbare Messungen (K und L).

Genau das ist der Forschergruppe um James Elliot nun zum ersten Mal gelungen. Fünf Jahre lang studierten die Forscher bereits KBO 55636, ehe sie am 9. Oktober 2009 beobachten konnten, wie das Objekt aus dem Kuipergürtel einen namenlosen Stern passierte.

Da es schwierig ist, den genauen Zeitpunkt vorherzusagen, stellten sie ein Netzwerk von 18 Teleskopen auf der Erde zusammen. Dabei wurde ein 5.900 Kilometer langes Gebiet abgedeckt, in dem der Schatten von KBO 55636 vermutet wurde. Diese Strategie zeigte "unsere Unsicherheit, wohin der Pfad des Erdschattens wirklich führen würde", erklärte Elliot in einer Aussendung. "Das war unser Weg, das Risiko zu verteilen."

Messzeit von zehn Sekunden

Die Sternenverdunkelung dauerte schließlich nur zehn Sekunden, lediglich zwei Teleskopen auf Hawaii gelang es, Daten zu speichern, die den Veränderungen im Sternenlicht entsprachen. Das Faulkes North Telescope hat einen Durchmesser von zwei Metern, ein tragbares Teleskop vom Onizuka Center for International Astronomy von gar nur 36 Zentimetern.

Die Messungen waren aber akkurat genug, um mehrere Eigenschaften von KBO 55636 zu errechnen. So hat das Himmelsobjekt einen Radius zwischen 138 und 148 Kilometern und ein sehr hohes Rückstrahlvermögen, das - wie die Forscher vergleichen - jenem von Wasser oder Schnee ähnelt.

Überraschende Helligkeit

Letzteres ist den Astronomen zufolge eine Überraschung. Himmelsobjekte im äußeren Sonnensystem sollten laut Theorie eigentlich dunkler sein, vor allem weil sie über Jahrmillionen Weltraumstaub und -strahlung ausgesetzt sind.

Es gibt zwar andere, stark abstrahlende Objekte wie Pluto oder den Saturnmond Enceladus, deren Oberflächen werden aber beständig mit frischem Eis erneuert, entweder durch die Kondensation atmosphärischer Gase oder durch vulkanische Aktivitäten, die Wasser ausstoßen.

Beides sind aber keine Mechanismen, die es auf KBO 55636 geben kann, denn dafür er ist er viel zu klein. Auch die Kollision mit einem anderen Himmelskörper in vergleichsweise jüngster Zeit halten die Forscher für sehr unwahrscheinlich.

Zur richtigen Zeit, am richtigen Ort

Zu den Eigenschaften von KBO 55636 bleiben mit der aktuellen Studie somit einige Fragezeichen übrig: "Als Folge müssen wir unser Verständnis von Verwitterung im All oder von der dynamischen Geschichte des Kuipergürtels - oder von beidem - zu einem gewissen Punkt korrigieren", schreibt der Astronom Bruno Sicardy vom Weltraumobservatorium Lesia in Paris in einem "Nature"-Begleitkommentar.

Eines steht aber schon jetzt zweifelsfrei fest: Für bedeutsame Entdeckungen im All braucht es auch in der heutigen Zeit nicht immer noch größere und mächtigere Detektoren. Manchmal reicht es auch schon mit relativ kleinen Teleskopen, in den Himmel zu schauen: zur richtigen Zeit, am richtigen Ort.

Lukas Wieselberg, science.ORF.at

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