HARPS
Planet um Alpha Centauri B entdeckt
von Stefan Deiters
astronews.com
17. Oktober 2012

Alpha Centauri ist mit einer Entfernung von 4,3 Lichtjahren das sonnennächste Sternsystem. Und genau hier haben Astronomen jetzt mithilfe des Instruments HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der ESO in La Silla einen Planeten aufgespürt, der ungefähr die Masse der Erde hat. Lebensfreundlich dürfte es auf der Neuentdeckung nicht sein, doch könnte es noch weitere Welten in dem System geben.

So könnte ein Blick auf Alpha Centauri B und den neuen Planeten aussehen. Der kleine helle Punkt rechts oben ist unsere Sonne. Bild: ESO/L. Calçada [Großansicht]

Alpha Centaui gehört mit zu den hellsten Sternen am südlichen Himmel und ist mit einer Entfernung von nur 4,3 Lichtjahren gleichzeitig das der Sonne am nächsten gelegene Sternsystem. Genau genommen handelt es sich um ein Dreifachsystem, das aus den beiden sonnenähnlichen Komponenten Alpha Centauri A und B besteht, sowie aus dem lichtschwächeren Zwergstern Proxima Centauri. Während sich Alpha Centauri A und B in vergleichweise geringem Abstand umkreisen, hat Proxima Centauri eine deutlich größere Entfernung zum Zentrum des Systems.

Nicht erst seit Entdeckung des ersten extrasolaren Planeten Mitte der 1990er Jahre haben sich Wissenschaftler mit der Frage beschäftigt, ob es im Alpha-Centauri-System vielleicht Planeten geben könnte. Und natürlich wurden auch in den letzten Jahren die Teleskope immer wieder auf Alpha Centauri gerichtet, um nach Planeten in dem System zu fahnden. Die Suche blieb allerdings bislang immer erfolglos.

Jetzt aber haben Astronomen mit dem Instrument HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der ESO in La Silla eindeutige Hinweise auf einen Planeten um Alpha Centauri B entdeckt. "Unsere Beobachtungen umfassen einen Zeitraum von mehr als vier Jahren mit dem Instrument HARPS und zeigen ein winziges, aber eindeutiges Signal von einem Planeten, der alle 3,2 Tage um Alpha Centauri B kreist", so Xavier Dumusque von der Sternwarte in Genf und dem Centro de Astrofisica de Universidade do Porto, der auch Erstautor eines Fachartikels über die Entdeckung ist, der heute in der Zeitschrift Nature erscheint. "Das ist eine außerordentliche Entdeckung, die unsere Technik bis an seine Grenze gefordert hat."

Mit dem Instrument HARPS wurden bislang unzählige extrasolare Planeten aufgespürt. Das Instrument ist im Prinzip ein hochempfindlicher Spektrograf, mit dem sich das geringfügige Wackeln eines Sterns nachweisen lässt, das entsteht, wenn ein Planet um diesen Stern umläuft. Dieses Wackeln ist naturgemäß umso größer, je massereicher der Planet ist und je näher er um seine Sonne kreist. Deswegen wurden in den ersten Jahren der Exoplaneten-Suche mit dem Instrument auch hauptsächlich massereiche Gasriesen aufgespürt, die ihren Zentralstern in nur geringem Abstand umrunden.

In den letzten Jahren ist es den Astronomen gelungen, mit dieser sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode auch immer kleinere Planeten nachzuweisen. Der Planet um Alpha Centauri B setzt aber jetzt einen neuen Maßstab: Es handelt sich um den kleinsten Planeten, der mit diesem Verfahren entdeckt wurde. Dazu mussten die Astronomen eine vergleichsweise winzige Wackelbewegung des Sterns nachweisen: Alpha Centauri B bewegt sich durch den Umlauf des Planeten gerade einmal mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 51 Zentimetern pro Sekunde vor und zurück, das entspricht 1,8 Kilometern pro Stunde.

"Dies ist der erste Planet mit einer erdähnlichen Masse, der um einen sonnenähnlichen Stern gefunden wurde", so Stéphane Udry von der Genfer Sternwarte. "Er umrundet den Stern in einem sehr geringen Abstand, so dass es auf ihm viel zu heiß für uns bekanntes Leben sein wird. Aber es könnte sich nur um einen Planeten in einem System aus mehreren Welten handeln. Unsere eigenen Ergebnisse und die der Kepler-Mission zeigen, dass sich die Mehrzahl von massearmen Planeten in solchen Systemen befindet."

Alpha Centauri B ist ein wenig leuchtschwächer als unsere Sonne, die habitable Zone, also der Bereich, in dem es flüssiges Wasser geben kann, liegt daher auch etwas näher an dem Stern als in unserem Planetensystem, ungefähr im Bahnbereich der Venus. Mit den gegenwärtig zur Verfügung stehenden Methoden, so die Wissenschaftler gestern auf einer Pressekonferenz, müsste ein Planet in der habitablen Zone um Alpha Centauri B eine Masse von mindestens der vierfachen Erdmasse haben, um entdeckt werden zu können. Zum Vergleich: Das "Wackeln", das die Erde durch ihren Umlauf verursacht, sorgt gerade einmal für eine Radialbewegung von 0,32 Kilometern pro Stunde bei der Sonne. Diese Geschwindigkeitsbereiche dürften erst in einigen Jahren mit einem neuen Instrument messbar werden, das Ende 2016 oder Anfang 2017 am Very Large Telescope der ESO montiert werden soll.

Die Suche nach zusätzlichen Planeten um Alpha Centauri B und auch weitere Beobachtungen des bereits gefundenen Planeten dürfte in den kommenden Jahren zunächst schwieriger werden: Die beiden Komponenten von Alpha Centauri nähern sich nämlich - von der Erde aus gesehen - bis 2016 immer weiter an, so dass das Licht der beiden Sterne immer schwerer zu trennen sein wird.

Interessant an der jetzt vorgestellten Entdeckung ist allein schon die Tatsache, dass sich auch um Alpha Centauri B Planeten gebildet haben, obwohl der Stern Teil eines Mehrfachsystems ist. Die Astronomen gehen davon aus, dass der Orbit des neuentdeckten Planeten stabil ist und auch potentielle Planeten in der habitablen Zone um Alpha Centauri B stabile Umlaufbahnen aufweisen können. Erst noch weiter vom Stern entfernte Welten dürften dann durch Alpha Centauri A zu stark gestört werden.

Nach einem Planeten im Alpha-Centauri-System war von mehreren Astronomenteams weltweit gesucht worden. Die Präzision von HARPS, die lange Beobachtung sowie eine genaue Analyse der Eigenschaften von Alpha Centauri B haben schließlich den Erfolg ermöglicht. Das Genfer Team hatte 1995 bereits den ersten extrasolaren Planeten um einen sonnenähnlichen Stern aufgespürt.