EXTRASOLARE PLANETEN
Planeten um fast jeden Stern?
von Stefan Deiters
astronews.com
11. Januar 2012

Ein internationales Astronomenteam hat versucht abzuschätzen, wie häufig Planeten in unserer Milchstraße sind. Jetzt haben die Forscher das Ergebnis ihrer statistischen Analyse vorgelegt: Planeten sind danach in unserer Heimatgalaxie alles andere als selten. Das gilt insbesondere für Planeten mit nur geringer Masse.

Planeten überall? Eine statistische Analyse kommt zu dem Ergebnis, dass Planeten in der Milchstraße eher die Regel als die Ausnahme sind. Bild: ESO / M. Kornmesser

Ein neuentdeckter Planet um eine ferne Sonne ist inzwischen nichts Besonderes mehr: Heute muss ein Exoplanet schon erdähnlich sein oder andere Besonderheiten aufweisen, um es noch in die Nachrichten zu schaffen. In den vergangenen 16 Jahren wurden mehr als 700 extrasolare Planeten entdeckt und unzählige Planetenkandidaten, die das Weltraumteleskop Kepler aufgespürt hat, warten noch auf ihre Bestätigung. In unserer Milchstraße gibt es allerdings viele Milliarden Sterne, so dass sich zwangsläufig die Frage stellt, wie häufig Planeten generell in unserer Heimatgalaxie sind: Ist ein Stern mit Planeten eher die Regel oder die Ausnahme?

Zwei Techniken kommen am häufigsten bei der Fahndung nach extrasolaren Planeten zum Einsatz: Entweder sucht man nach einem leichten Wackeln eines Sterns, das durch einen umlaufenden Planeten verursacht wird (die sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode) oder aber man fahndet nach leichten Helligkeitsschwankungen einer Sonne, die durch einen Planeten zustande kommen, der gerade - von der Erde aus betrachtet - vor der Scheibe seines Zentralsterns vorüberläuft (die Transitmethode).

Beide Verfahren haben Nachteile: So lassen sich mit der Radialgeschwindigkeitsmethode massereiche und nahe um ihre Sonne kreisende Planeten deutlich leichter aufspüren als masseärmere und weiter von ihrem Zentralstern entfernte Welten. Und damit sich ein Planet mit der Transitmethode entdecken lässt, muss dieser gerade so um seinen Stern kreisen, dass wir diesen Transit von der Erde sehen können. Auch dabei sind dann Planeten mit kürzerer Umlaufdauer - also geringerer Entfernung von ihrem Stern - deutlich leichter und vor allem schneller aufzuspüren. Sicher ist also, dass trotz der beachtlichen Zahl von Planetenfunden viele Welten um andere Sonnen unentdeckt bleiben.

Für ihre Untersuchung haben die Astronomen nun ein vollkommen anderes Verfahren ausgewählt, mit dem sich Planeten in einem großen Massenbereich und in ganz unterschiedlicher Entfernung von ihrem Stern entdecken lassen. Die Technik beruht auf dem sogenannten Mikrolinseneffekt. Um einen Planeten zu entdecken werden dabei zunächst zahlreiche weit entfernte Hintergrundsterne überwacht. Wenn nun ein Stern durch die Sichtlinie von der Erde zum Hintergrundstern wandert, lenkt dessen Gravitation das Licht des entfernten Sterns etwas ab. Er wirkt dadurch wie eine Linse, die das Licht des Hintergrundsterns verstärkt.

Auf der Erde registriert man deswegen ein einmaliges und vorübergehendes charakteristisches Ansteigen der Helligkeit des beobachteten Sterns. Kreist nun aber um den "Linsenstern" ein Planet, führt dies zu einer Störung des Helligkeitsverlauf, die wiederum Rückschlüsse auf den umlaufenden Planeten erlaubt. Auf diese Weise lassen sich Planeten finden, die man mit anderen Methoden kaum entdecken würde. Allerdings benötigt man für einen Fund eine ganz besondere und sehr seltene Konfiguration von Hintergrundstern, Linsenstern und Planet.

Die Planetensuche mit Hilfe des Mikrolinseneffekts ist also alles andere als einfach. Für ihre Analyse konnte das Team aber auf die Daten von zwei Forschergruppen zurückgreifen, die trotzdem genau dies versucht haben, nämlich auf die Daten der PLANET- und der OGLE-Kollaboration. Innerhalb von sechs Jahren haben die beteiligten Forscher bei mehreren Millionen Sternen nach Mikrolinsen-Ereignissen gesucht und tatsächlich drei Planeten aufgespürt - eine Super-Erde (also einen Planet mit der zwei- bis zehnfache Masse der Erde) und jeweils einen Planeten mit der Masse von Neptun und Jupiter. Dies mag für den Laien wenig klingen, für Mikrolinsen-Experten allerdings ist dies eine beachtliche Ausbeute. Entweder hatten die Astronomen also wahnsinnig viel Glück oder aber Planeten sind so häufig, dass ihre Entdeckung praktisch unvermeidlich ist.

Für ihre Statistik kombinierten die Astronomen nun die drei Exoplaneten-Funde mit sieben weiteren Entdeckung aus früheren Untersuchungen und mit der großen Zahl von Fällen, in denen kein Planet entdeckt wurde. Das Resultat: In unserer Milchstraße sollte es ungeheuer viele Planeten geben. So müsste jeder sechste der untersuchten Sterne von einem Planeten mit etwa der Masse des Jupiter, jeder zweite von einem mit Neptunmasse und zwei Drittel der Sterne von einer Super-Erde umkreist werden. Die Studie berücksichtigte dabei Planeten zwischen der fünffachen Masse der Erde und der zehnfache Masse des Jupiter, die ihren Stern in einem Abstand zwischen 75 Millionen und 1,5 Milliarden Kilometer umkreisen. Zusammengenommen ergibt die Auswertung, dass im Schnitt um jeden Stern mehr als ein Planet kreisen sollte.

"Wir haben immer gedacht, die Erde sei einzigartig in unserer Galaxie", fasst Teammitglied Daniel Kubas vom Institut d'Astrophysique de Paris das Ergebnis zusammen. "Aber jetzt sieht es so aus, als würde es praktisch Milliarden von Planeten in unserer Milchstraße geben, die in etwa die Masse der Erde haben." Die Astronomen berichten über ihre Analyse in einem Fachartikel, der morgen in der Wissenschaftszeitschrift Nature erscheint.

URL des Artikels: http://www.astronews.com/news/artikel/2012/01/1201-016.shtml

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