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KEPLER
26 neue Planeten in elf Systemen
von Stefan Deiters
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27. Januar 2012

Astronomen, die die Daten des NASA-Weltraumteleskops Kepler auswerten, gaben jetzt die Entdeckung von 26 neuen Welten in elf verschiedenen Planetensystemen bekannt. Damit hat sich die Zahl der bestätigten Planeten, die mit Kepler aufgespürt wurden, fast verdoppelt. Die Zahl der Systeme mit mehr als einem Transitplaneten verdreifachte sich sogar.

Kepler

Das Weltraumteleskop Kepler der NASA. Bild: NASA / Kepler Mission / Wendy Stenzel

Das NASA-Weltraumteleskop Kepler sorgt weiter für Schlagzeilen und Freude bei allen Exoplanetenfans: Nachdem zu Beginn des Monats die Entdeckung des kleinsten bislang aufgespürten Planetensystems bekannt gegeben wurde (astronews.com berichtete), konnten die Wissenschaftler nun 26 weitere extrasolare Planeten in insgesamt elf unterschiedlichen Systemen bestätigen. Die Zahl der bestätigten Kepler-Planeten hat sich damit nahezu verdoppelt.

Die neu aufgespürten Welten kreisen in relativ geringem Abstand um ihren Zentralstern. Das ist nicht sonderlich überraschend, da Kepler nach sogenannten Transitplaneten sucht, also nach Planeten, die - von der Erde aus betrachtet - vor ihrer Sonne vorüberziehen. Sie sorgen dabei für periodisch auftretende Helligkeitsschwankungen, die von Kepler gemessen werden können.

Um sicher zu sein, dass es sich bei einem Signal tatsächlich um einen Planeten handelt, ist die Beobachtung von mindestens drei solcher Transits nötig. Kepler ist aber noch nicht einmal drei Jahren im All, so dass bislang nur Planeten mit relativ kurzen Orbitperioden aufgespürt werden konnten. Die Neuentdeckungen umkreisen ihre Sonne in sechs bis 143 Tagen. Sie würden in unserem Sonnensystem alle innerhalb der Venusbahn liegen. Ist ein Stern mit auffälligen periodischen Helligkeitsschwankungen entdeckt, müssen die Astronomen in der Regel noch sorgfältige Nachfolgebeobachtungen mit erdgebundenen Teleskopen durchführen, um sicher zu sein, dass es sich tatsächlich auch um einen Transitplaneten handelt.

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Der größte der 26 jetzt bestätigten Kandidaten übertrifft mit seinem Durchmesser den Gasriesen Jupiter, der kleinste hat etwa den 1,5-fachen Durchmesser der Erde. 15 der neuen Planeten haben eine Durchmesser der zwischen dem der Erde und Neptun liegt. Ob es sich dabei um Gesteinsplaneten oder um Gasplaneten handelt, müssen weitere Untersuchungen zeigen.

"Vor der Kepler-Mission kannten wir vielleicht 500 Exoplaneten, die am gesamten Himmel verteilt waren", so Doug Hudgins, der Kepler-Programmwissenschaftler am NASA-Hauptquartier in Washington. "Jetzt, nach nur zweijährigen Beobachtungen eines kleinen Flecks am Himmel, der nicht viel größer ist als eine Faust, hat Kepler mehr als 60 Planeten und außerdem 2.300 Planetenkandidaten entdeckt. Das zeigt uns, dass es in unserer Galaxie von Planeten ganz unterschiedlicher Größe und mit ganz verschiedenen Bahnen nur so wimmelt."

 Jedes der jetzt bestätigten Planetensysteme besteht aus zwei bis fünf Planeten, die auf sehr engen Bahnen um ihre Sonne kreisen. Dadurch kommen sich die Planeten eines Systems regelmäßig so nahe, dass sie sich durch ihre Anziehungskraft gegenseitig beeinflussen: Sie beschleunigen sich oder bremsen sich auf ihren Bahnen ab. Dies führt zu Schwankungen der Umlaufdauer der Planeten, was sich natürlich auch bei den von Kepler beobachteten Transits bemerkbar macht. Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Transits variiert dadurch. Diese Änderungen nennen die Astrononen Transit Timing Variations (TTVs).

Lassen sich solche TTVs in einem Planetensystem feststellen, können sich die Astronomen aufwendige Zusatzbeobachtungen zur Bestätigung der Planeten sparen. "Durch die genaue Bestimmung der Zeit, wann jeder Planet vor seinem Stern vorüberzieht, konnte Kepler die gravitative Anziehungskraft messen, die die Planeten gegenseitig auf sich ausüben und dadurch zehn der jetzt veröffentlichten Planeten bestätigen", so Dan Fabrycky von der University of California in Santa Cruz, der Erstautor eines Fachartikels, in dem die Bestätigung der Planeten um Kepler-29, 30, 31 und 32 beschrieben wird.

In fünf Systemen (um die Sterne Kepler-25, 27, 30, 31 und 33) finden sich Planetenpaare in einer Konfiguration, in der sich der innere Planet genau zweimal um seine Sonne dreht, während der äußere Planet eine Umdrehung schafft. Bei vier Systemen (Kepler-23, 24, 28 und 32) umrundet der äußere Planet seine Sonne zweimal, während der innere Planet sie dreimal umkreist.

"Diese Konfigurationen können die gravitativen Wechselwirkungen zwischen den Planeten verstärken, genauso, wie es mein Sohn auf der Schaukel durch die Bewegung seiner Beine im richtigen Moment schafft, immer höher zu schaukeln", erklärt Jason Steffen vom Fermilab Center for Particle Astrophysics in Batavia im US-Bundesstaat Illinois. Steffen ist Erstautor des Fachartikels über die Bestätigung der Planeten um Kepler-25, 26, 27 und 28.

Das System mit den meisten Planeten fand sich um Kepler-33, einem Stern, der älter und massereicher als unsere Sonne ist. Um Kepler-33 konnten die Astronomen fünf Planeten mit der 1,5- bis 5-fachen Größe der Erde nachweisen. In unserem Sonnensystem würden sich alle diese Welten noch innerhalb der Merkurbahn befinden. Die Entdeckungen werden in insgesamt vier Fachartikeln beschrieben, die in den Zeitschriften Astrophysical Journal und Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheinen werden.

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Kepler: Suche nach der zweiten Erde hat begonnen - 14. Mai 2009
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Kepler, Seite der NASA
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Lissauer et al.)
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Ford et al.)
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Steffen et al.)
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Fabrycky et al.)
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