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Erster Planetenfund durch Astrometrie
von Stefan Deiters
astronews.com
29. Mai 2009
Lange hatten Astronomen vermutet, dass es möglich sein
müsste, mithilfe der Astrometrie, also durch die genaue Bestimmung der Position
von Sternen am Himmel, extrasolare Planeten nachzuweisen. Viele Jahre versuchten
sie es ohne Erfolg. Zwei Astronomen haben trotzdem nicht aufgegeben und nach
zwölf Jahren Arbeit wurde ihre Mühe nun belohnt: Sie konnten um einen M-Zwerg in
20 Lichtjahren Entfernung einen extrasolaren Planeten nachweisen.
So stellt sich
ein Künstler das jetzt entdeckte System vor.
Bild: NASA / JPL-Caltech |
Mit Hilfe der Astrometrie wurde schon vor einem halben Jahrhundert
versucht, Planeten um andere Sonne nachzuweisen. Die Idee dabei ist, dass man
das durch umlaufende Planeten verursachte Wackeln eines Sterns durch eine
wiederholte und äußerst genaue Bestimmung der Position des Sterns am Himmel
erkennen können müsste. Aber genau diese notwendigen exakten Messungen über
einen langen Zeitraum waren das Problem: Es gelang über viele Jahre nicht, auch
nur einen extrasolaren Planeten mit dieser Methode nachzuweisen.
Jetzt allerdings waren zwei Astronomen vom Jet Propulsion Laboratory
(JPL) der NASA erfolgreich: Zwölf Jahre lang beobachteten sie immer wieder mit
einem speziellen Instrument am Palomar Observatory in der Nähe von San
Diego 30 Sterne und haben nun um einen dieser fernen Sonnen einen Planeten
nachgewiesen. Es ist damit der erste Planet, der mit Hilfe der Astrometrie
entdeckt wurde.
"Diese Methode ist ideal dafür geeignet, Sonnensysteme zu finde, die wie
unser Sonnensystem aussehen und daher auch erdähnliche Planeten beherbergen
könnten", erklärt Steven Pravdo vom JPL, der auch Hauptautor eines Fachbeitrags
über die Resultate in der Zeitschrift The Astrophysical Journal ist.
"Wir haben einen Jupiter-ähnlichen Planeten in einer Entfernung von seiner Sonne
gefunden, der sich im Verhältnis an der gleichen Stelle befindet wie der Jupiter
in unserem Sonnensystem, nur dass er einen deutlich kleineren Stern umrundet. Es
ist aber möglich, dass auch um diese Sonne Gesteinsplaneten kreisen. Und da etwa
sieben von zehn Sternen so klein sind wie diese Sonne, könnte das darauf
hindeuten, dass Planeten sehr viel häufiger sind als gedacht."
Der neue Planet trägt den Namen VB 10b und liegt in rund 20 Lichtjahren
Entfernung im Sternbild Adler. Es handelt sich um einen Gasriesen mit etwa der
sechsfachen Masse unseres Jupiters. Auf ihm sollten auch ähnliche Bedingungen
wie auf Jupiter herrschen. Der Zentralstern VB 10 hingegen ist im Vergleich zu
unserer Sonne winzig: Er hat nur etwa ein Zwölftel ihrer Masse und wird von den
Astronomen als M-Zwerg klassifiziert. VB 10 galt lange Zeit als kleinster
bekannter Stern überhaupt - ab sofort kann er nun den Titel "Kleinster Stern mit
einem Planeten" tragen. Obwohl VB 10 massereicher als der jetzt entdeckte Planet
ist, dürfte der Zentralstern keinen wesentlich größeren Umfang als sein Planet
haben.
Sollte es noch mehr Planeten um VB 10 geben, würde das dortige Sonnensystem
einer Miniaturausgabe unseres Sonnensystems gleichen: So umrundet VB 10b seine
Sonne in einem Abstand von 50 Millionen Kilometern alle neun Monate. Dieser
Abstand entspricht in etwa der Entfernung des Merkur von unserer Sonne. Wegen
der sehr geringen Leuchtkraft von VB 10 handelt es sich bei dem Planeten
trotzdem nicht um einen "heißen" Jupiter, wie man sie schon um so viele andere
Sonnen entdeckt hat. Ein potentieller erdähnlicher Planet würde vermutlich noch
dichter an VB 10 liegen.
"Einige andere Exoplaneten um größere M-Zwerge ähneln auch unserem Jupiter,
was diese Sterne zu einem dankbaren Ziel für die Suche nach erdähnlichen
Planeten macht", ist Pravdos Kollege Stuart Shaklan überzeugt. "Die Astrometrie
ist geeignet diese kalten Jupiter um alle Sorten von Sternen zu finden und damit
Planetensysteme, die in etwa unserem Sonnensystem ähneln."
Für ihre Entdeckung haben Pravdo und Shaklan ihr Stellar Planet Survey-Instrument
zwei bis sechs Mal pro Jahr an das fünf Meter Hale-Telescope des
Palomar Observatory montiert. Das Instrument verfügt über ein 16
Megapixel-CCD und ist in der Lage winzige Positionsänderungen eines Sterns zu
registrieren. VN10b etwa hat sich durch eine Bewegung seines Sterns von nur
einem Bruchteil eines Grades verraten. Die Entdeckung dieses "Wackeln"
vergleichen die Astromomen mit der Messung der Breite eines menschlichen Haares
aus einer Entfernung von drei Kilometern.
Auch bei der Radialgeschwindigkeits-Methode, dem bislang erfolgreichsten
Verfahren zur Entdeckung von extrasolaren Planeten, sucht man nach einem Wackeln
des Sterns, konzentriert sich dazu allerdings auf die Dopplerverschiebung im
Spektrum, die durch die Bewegung der fernen Sonne zu Stande kommt. Mit dem
jetzigen Fund haben die Astronomen gezeigt, dass auch mit astrometrische
Beobachtungen Exoplaneten entdeckt werden können. Dieses Verfahren wird von der
NASA gerade für eine weltraumgestützte Mission zur Planetensuche erwogen.
"Dies ist eine faszinierende Entdeckung", meint auch Wesley Traub, der bei
der NASA für das Exoplanet Exploration Program am JPL verantwortlich
ist. "Es beweist, dass es auch um sehr massearme Sterne Planeten geben kann. Das
könnte darauf hindeuten, dass die Natur ganz gerne Planeten entstehen lässt -
auch um Sterne, die unserer Sonne so gar nicht ähnlich sind."
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