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VLT
Sterne von Planetengröße
von Stefan Deiters
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14. März 2005

Detaillierte Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben einen Stern enttarnt, der andernfalls vielleicht als neuer extrasolarer Planet durchgegangen wäre: Um den Stern OGLE-TR-122 entdeckten die Astronomen eine Sonne, die 96mal massereicher ist als Jupiter, aber den Gasriesen vom Umfang her nur um 16 Prozent übertrifft.

Größenvergleich

Größenvergleich zwischen der Sonne (links), dem Begleiter von OGLE-TR-122 (rechts oben) und Jupiter. Bild: ESA, NASA, JPL, University of Arizona

Der wohl bislang direkteste Weg, einen Planeten um einen anderen Stern aufzuspüren, ist die so genannte Transitmethode: Dabei versuchen die Astronomen jene Planetensysteme aufzuspüren, bei denen ein Planet so um seine Sonne kreist, dass er von der Erde aus gesehen, seinen Zentralstern kurzzeitig verdunkelt. Dies sollte sich, entsprechend des Orbits der fernen Welt, in regelmäßigen Abständen wiederholen.

Die Wissenschaftler können auf diesem Wege die Masse und Radius des extrasolaren Planeten bestimmen. Verschiedene Teams versuchen solche Helligkeitsschwankungen zu entdecken - darunter auch das OGLE-Projekt, das ursprünglich dazu dienen sollte, massereiche, kompakte Haloobjekte aufzuspüren, die früher als aussichtsreiche Kandidaten zur Erklärung der fehlenden Materie in unserer Galaxie angesehen wurden.

Das OGLE-Team hatte durch ständige Kontrolle von mehreren 100.000 Sternen am südlichen Himmel 177 planetare Transitkandidaten aufgespürt, die aber alle noch durch zusätzliche Beobachtungen bestätigt werden mussten. Unter anderem wurde dabei dann das "Wackeln" des Sterns bestimmt, das ein umlaufender Planet verursacht. Ein internationales Astronomenteam hat mit Hilfe der Very Large Telescope-Einheit Kueyen und dem leistungsfähigen Spektrographen FLAMES/UVES 60 dieser Kandidaten unter die Lupe genommen und auf diese Weise fünf neue extrasolare Planeten aufgespürt. Die anderen Kandidaten stellen sich als Doppelsterne heraus, bei denen ein massearmer Stern einen sonnenähnlichen Stern umrundet.

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Diese extrem massearmen Sterne, die gerade einmal über genug Masse verfügen, um das nukleare Brennen im Inneren zu zünden, sind für Astronomen außerordentlich interessant, da sie in einem Grenzbereich zwischen Planeten, Braunen Zwergen und richtigen Sternen liegen und von der Zusammensetzung manche Ähnlichkeit mit einem Gasriesen wie Jupiter aufweisen sollten. So hat die Entdeckung von vielen massearmen Sternen die Astronomen nicht etwa enttäuscht, sondern lieferte wichtiges Datenmaterial über diese Familie von Sternen - und sie lieferte die Entdeckung des bislang masseärmsten Sterns überhaupt.

Dieser Rekordhalter ist ein Begleiter des Sterns OGLE-TR-122, der den Forschern auffiel, weil seine Helligkeit alle sieben Tage, sechs Stunden und 27 Minuten um 1,5 Prozent zurückging. Beobachtungen im März vergangenen Jahres ergaben dann, dass der Begleiter eine Masse haben muss, die ihn gerade an die Grenzmasse bringt, bei der die Wasserstoff-Fusion einsetzt. Außerdem bestimmten die Forscher genaue Daten für OGLE-TR-122 selbst, der sich als sonnenähnlicher Stern entpuppte. Dies ermöglichte den Wissenschaftlern wiederum die Masse des Begleiters genau zu ermitteln: Er ist 96 Mal massereicher als Jupiter, allerdings nur 16 Prozent größer als der Gasriese.

"Stellen Sie sich einmal vor, dass man 95 Mal die Masse des Jupiter zu Jupiter hinzufügt und trotzdem nur ein Objekt erhält, das wenig größer ist als Jupiter selbst", macht Claudio Melo von der ESO die Besonderheit des Sterns deutlich. "Das Objekt schrumpft, um Raum für die Materie zu machen und wird so dichter und dichter." Und Frederic Pont von der Sternwarte in Genf ergänzt: "Der Fund zeigt, dass es Sterne gibt, die verdammt nach Planeten aussehen, sogar wenn man ganz nahe dran ist. Es ist schon seltsam, sich vorzustellen, dass man sich diesem System mit einer Raumsonde nähern würde und man immer noch große Schwierigkeiten hätte, zu erkennen, ob es sich um einen Stern oder Planeten handelt."

Wie alle Sterne erzeugt der Begleiter von OGLE-TR-122 Energie durch Kernfusion. Da er aber so massearm ist, geschieht dies nur in einer sehr kleinen Rate, insbesondere, wenn man ihn etwa mit der Sonne vergleicht. Kurioserweise können Planeten, die man um andere Sterne entdeckt, teilweise größer sein, als dieser massearme Stern. Unter den so genannten "Heißen Jupitern", die ihren Zentralstern in sehr engem Orbit umrunden, finden sich Exemplare, die rund 30 Prozent größer als Jupiter sind. Man wird zukünftig also noch genauer hinschauen müssen, ob man es mit einem Stern oder einem Planeten zu tun hat.

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