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Astronomie : Planeten in der Tiefe des Alls

  • Aktualisiert am

Planetensuche mit dem Transit-Verfahren Bild: European Southern Observatory

In den vergangenen Jahren haben die Astronomen mehr als 120 extrasolare Planeten entdeckt. Fast ausnahmslos hat man sie anhand des "Wackelns" des Sterns aufgespürt, den sie umkreisen.

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          In den vergangenen Jahren haben die Astronomen mehr als 120 extrasolare Planeten entdeckt. Fast ausnahmslos hat man sie anhand des "Wackelns" des Sterns aufgespürt, den sie umkreisen. Nur auf einen Planeten war man bisher dadurch aufmerksam geworden, daß er periodisch das Licht des Zentralsterns abschwächte, wenn er vor ihm vorbeizog. Mit diesem Transit-Verfahren, das künftig an Bedeutung gewinnen dürfte, sind jetzt zwei weitere Exoplaneten nachgewiesen worden.

          Das klassische Verfahren für die Suche nach Planeten beruht darauf, daß sich zwei durch die Gravitation aneinander gebundene Himmelskörper um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen, der nicht mit dem Zentrum eines der beiden Objekte übereinstimmt. Dadurch bewegt sich auch ein Stern, der von einem vergleichsweise massearmen Planeten begleitet wird, ein wenig hin und her. Die Bewegung zur Erde hin oder von ihr fort, die den Planeten verrät, läßt sich durch eine Verschiebung der Spektrallinien messen.

          Große Teleskope

          Bislang hat man mit dem Verfahren wegen der meßtechnischen Grenzen nur verhältnismäßig massereiche Planeten gefunden, von denen die meisten zudem nicht allzu weit vom Sonnensystem entfernt sind. Das von der Schwerkraft unabhängige Transit-Verfahren eignet sich dagegen auch dafür, kleinere Planeten aufzuspüren - allerdings nur jene, bei denen wir auf die Kante der Bahn schauen. Sonst zögen die Objekte aus unserer Sicht nicht vor den Sternen hinweg. Für die Beobachtung weit entfernter und damit lichtschwacher Sternsysteme benötigt man im übrigen große Teleskope. Sie müssen unter anderem noch Strahlungsdifferenzen von einem Prozent erkennen lassen. Ein Planet von der Größe des Jupiters nämlich blockiert von einem sonnenähnlichen Stern, dessen Durchmesser zehnmal so groß ist wie ein solches Objekt, rund ein Hundertstel des Lichts.

          Geeignete Kandidaten für die Beobachtung suchen die Astronomen seit einiger Zeit mit speziellen Himmelsdurchmusterungen. Insbesondere das "Optical Gravitational Lensing Experiment" (Ogle), eine Zusammenarbeit der Universität Warschau mit der Carnegie Institution of Washington, eignet sich dafür. Ogle diente zunächst nur dazu, dunkle und somit unsichtbare Materie dadurch aufzuspüren, daß sie als Gravitationslinse das Licht hinter ihr stehender Sterne verstärkt. Doch mit Ogle werden auch Lichtschwankungen von Sternen registriert. Bald hatte das Experiment 59 Kandidaten für die Suche nach Exoplaneten geliefert - Sterne, deren Licht periodisch für kurze Zeit schwächer wurde.

          Komponenten in Doppelsternsystemen

          Alle 59 Kandidaten sind spektroskopisch mit einem 1,5-Meter-Teleskop in Arizona und dem 6,5-Meter-Magellan-Teleskop in Las Campanas/Chile untersucht worden. Man wollte damit ein mögliches Wackeln der Sterne messen und gegebenenfalls die Masse eines Begleiters ermitteln. Die meisten Kandidaten erwiesen sich als Komponenten in Doppelsternsystemen.

          Nur bei einem, dem 5000 Lichtjahre von uns entfernten Ogle-TR-56, fand man Ende 2002 tatsächlich einen Planeten, womit sich das Transit-Verfahren erstmals für das Aufspüren solcher Objekte bewährt hat. (Vorher hatte man mit ihm nur einmal einen anhand des Wackelns eines Sterns entdeckten Planeten, HD 209458b, nachträglich bestätigen können.) Der ungefähr jupitergroße und wegen seines geringen Abstands zum Zentralstern heiße Planet erwies sich als recht exotisch. Seine Umlaufbahn hat eine Periode von nur 29 Stunden.

          6000 Lichtjahre

          Mit dem 8,2-Meter-Kueyen-Teleskop des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile sind nun alle bislang mit Ogle entdeckten Transit-Kandidaten - 137 von 155.000 beobachteten Sternen in zwei ausgewählten Himmelsarealen Richtung Milchstraßenzentrum und Sternbild Carina - spektroskopisch analysiert worden. Dabei wurden zwei weitere Objekte mit Planeten identifiziert.

          In beiden Fällen handelt es sich wiederum um "heiße" jupiterähnliche Planeten. Der 6000 Lichtjahre von uns entfernte Ogle-TR-113 hat einen Planeten, der 35 Prozent mehr Masse als Jupiter und einen um zehn Prozent größeren Durchmesser aufweist. Der Begleiter umkreist den Zentralstern in 3,4 Millionen Kilometer Abstand einmal in nur 1,43 Tagen. Der Begleiter des 1200 Lichtjahre von uns entfernten Ogle-TR-132 ist so groß wie Jupiter, hat einen um 15 Prozent größeren Durchmesser und umkreist den Zentralstern in 4,6 Millionen Kilometer Abstand einmal in 1,69 Tagen.

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