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Planetensuche um sonnennächsten Stern
von Stefan Deiters
astronews.com
7. Juni 2013
Im Oktober 2014 und im Februar 2016 wird es für das
Weltraumteleskop Hubble die seltene Möglichkeit geben, beim
sonnennächsten Stern Proxima Centauri nach Planeten zu suchen. Astronomen haben
nämlich festgestellt, dass Proxima Centauri dann fast genau vor zwei entfernten
Hintergrundsternen vorüberzieht. Dabei könnten sich sogar nur erdgroße Planeten
um Proxima Centauri aufspüren lassen.
Die Bewegung von Proxima Centauri vor dem
Hintergrund entfernterer Sterne.
Bild: NASA, ESA,
K. Sahu und J. Anderson (STScI), H. Bond (STScI
und Pennsylvania State University), M. Dominik
(University of St. Andrews) und Digitized Sky
Survey (STScI/AURA/UKSTU/AAO) [Großansicht] |
Die meisten Sonnen, um die Astronomen bislang Planeten entdeckt haben, sind
sehr weit entfernt. Umso spannender ist es, bei Sternen nach Planeten zu suchen,
die uns vergleichsweise nahe sind. Im vergangenen Jahr erst wurde ein Planet um
den Stern Alpha Centauri B entdeckt (astronews.com
berichtete), der zu den sonnennächsten Sternen zählt. Noch näher liegt nur
Proxima Centauri, ein roter Zwergstern, in 4,2 Lichtjahren Entfernung. Trotz
intensiver Suche hat man um diesen Stern bislang keine Planeten entdecken
können.
Die bisherigen Verfahren erlaubten allerdings nur, Planeten bestimmter Größe
und in einem bestimmten Abstand um Proxima Centauri auszuschließen. So kann es
beispielsweise keine Planeten geben, die massereicher sind als 80 Prozent der
Jupitermasse und eine Bahnperiode von weniger als 1.000 Tagen haben. Innerhalb
eines Abstands, der in etwa dem der Erde von der Sonne entspricht, lassen sich
zudem Planeten ab einer Masse ausschließen, die der des Neptun entspricht. Auch
ein Transit, also das Vorüberziehen eines Planeten vor dem Stern, wurde bislang
nicht beobachtet.
In den kommenden Jahren bietet sich nun aber die Möglichkeit, nach kleineren,
erdähnlichen Planeten um Proxima Centauri zu suchen: Das Verfahren, was dabei
zum Einsatz kommen soll, macht sich ein Phänomen zunutze, das von Einsteins
allgemeiner Relativitätstheorie vorausgesagt wird: Passiert das Licht eines
entfernten Sterns auf dem Weg zur Erde in geringem Abstand ein massereiches
Objekt, krümmt dessen Gravitationsfeld das Licht des entfernten Sterns. Die
Position des entfernten Sterns erscheint dadurch - in Bezug auf andere weit
entfernte Sterne - leicht verschoben.
Im Oktober 2014 und im Februar 2016 wird Proxima Centauri fast genau vor zwei
Hintergrundsternen vorüberziehen. Die entfernten Sonnen haben eine Helligkeit
von 20 und 19,5 Magnituden. Dank seiner Nähe zur Erde bewegt sich Proxima
Centauri vergleichsweise schnell am Himmel und legt innerhalb von 500 Jahren
etwa eine dem Vollmonddurchmesser entsprechende Strecke zurück. Mithilfe von
Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble wurde die Bahn, die Proxima
Centauri vor dem Hintergrund entfernterer Sterne nimmt, genau berechnet und so
die beiden Ereignisse in den Jahren 2014 und 2016 entdeckt.
Durch das Gravitationsfeld von Proxima Centauri sollte sich die Position der
Hintergrundsterne um 0,5 und 1,5 Millibogensekunden verschieben. Hubble
kann Beobachtungen mit einer Genauigkeit von 0,2 Millibogensekunden machen,
sollte eine solche Verschiebung also registrieren können. Nur wenige andere
Teleskope verfügen auch noch über diese Möglichkeit: Das Very Large
Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO könnte eventuell
Vergleichsmessungen durchführen sowie der Astrometriesatellit Gaia, den
die ESA noch in diesem Jahr starten will.
Wie stark die Verschiebung der Position der Sterne ausfällt, verrät den
Astronomen etwas über die genaue Masse von Proxima Centauri. Ein möglicherweise
vorhandener Planet könnte schließlich für eine kleine zweite Positionsänderung
des Hintergrundsterns sorgen.
Das Team um Kailash Sahu vom Space Telescope Science Institute ist
eher zufällig auf Proxima Centauri gestoßen: Sie hatten unter zahlreichen
Sternen mit einer relativ deutlichen Eigenbewegung nach möglichen Konjunktionen
mit Hintergrundsternen gesucht. "Es stellte sich heraus, dass die Bahn von
Proxima Centauri eine der interessantesten Möglichkeiten darstellt, da der Stern
sehr dicht an diesen zwei Sternen vorüberzieht", so Sahu, der die Ergebnisse in
dieser Woche auf einer Tagung in Indianapolis vorstellte.
Rote Zwergsterne sind der häufigste Sternentyp in der Milchstraße. Man
schätzt, dass es für jeden sonnenähnlichen Stern rund zehn rote Zwergsterne
gibt. Diese massearmen Sterne gehen sehr sparsam mit ihrem Brennstoff um, so
dass alle Sterne dieses Typs, die je geboren wurden, noch heute normal leuchten
sollten. Da es Hinweise dafür gibt, dass kleinere Sterne auch kleinere Planeten
haben, könnten Rote Zwergsterne der ideale Ort sein, um nach erdähnlichen
Planeten zu suchen.
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