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PROXIMA CENTAURI
Planetensuche um sonnennächsten Stern
von Stefan Deiters
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7. Juni 2013

Im Oktober 2014 und im Februar 2016 wird es für das Weltraumteleskop Hubble die seltene Möglichkeit geben, beim sonnennächsten Stern Proxima Centauri nach Planeten zu suchen. Astronomen haben nämlich festgestellt, dass Proxima Centauri dann fast genau vor zwei entfernten Hintergrundsternen vorüberzieht. Dabei könnten sich sogar nur erdgroße Planeten um Proxima Centauri aufspüren lassen.

Proxima Centauri

Die Bewegung von Proxima Centauri vor dem Hintergrund entfernterer Sterne. Bild: NASA, ESA, K. Sahu und J. Anderson (STScI), H. Bond (STScI und Pennsylvania State University), M. Dominik (University of St. Andrews) und Digitized Sky Survey (STScI/AURA/UKSTU/AAO)  [Großansicht]

Die meisten Sonnen, um die Astronomen bislang Planeten entdeckt haben, sind sehr weit entfernt. Umso spannender ist es, bei Sternen nach Planeten zu suchen, die uns vergleichsweise nahe sind. Im vergangenen Jahr erst wurde ein Planet um den Stern Alpha Centauri B entdeckt (astronews.com berichtete), der zu den sonnennächsten Sternen zählt. Noch näher liegt nur Proxima Centauri, ein roter Zwergstern, in 4,2 Lichtjahren Entfernung. Trotz intensiver Suche hat man um diesen Stern bislang keine Planeten entdecken können.

Die bisherigen Verfahren erlaubten allerdings nur, Planeten bestimmter Größe und in einem bestimmten Abstand um Proxima Centauri auszuschließen. So kann es beispielsweise keine Planeten geben, die massereicher sind als 80 Prozent der Jupitermasse und eine Bahnperiode von weniger als 1.000 Tagen haben. Innerhalb eines Abstands, der in etwa dem der Erde von der Sonne entspricht, lassen sich zudem Planeten ab einer Masse ausschließen, die der des Neptun entspricht. Auch ein Transit, also das Vorüberziehen eines Planeten vor dem Stern, wurde bislang nicht beobachtet.

In den kommenden Jahren bietet sich nun aber die Möglichkeit, nach kleineren, erdähnlichen Planeten um Proxima Centauri zu suchen: Das Verfahren, was dabei zum Einsatz kommen soll, macht sich ein Phänomen zunutze, das von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorausgesagt wird: Passiert das Licht eines entfernten Sterns auf dem Weg zur Erde in geringem Abstand ein massereiches Objekt, krümmt dessen Gravitationsfeld das Licht des entfernten Sterns. Die Position des entfernten Sterns erscheint dadurch - in Bezug auf andere weit entfernte Sterne - leicht verschoben.

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Im Oktober 2014 und im Februar 2016 wird Proxima Centauri fast genau vor zwei Hintergrundsternen vorüberziehen. Die entfernten Sonnen haben eine Helligkeit von 20 und 19,5 Magnituden. Dank seiner Nähe zur Erde bewegt sich Proxima Centauri vergleichsweise schnell am Himmel und legt innerhalb von 500 Jahren etwa eine dem Vollmonddurchmesser entsprechende Strecke zurück. Mithilfe von Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble wurde die Bahn, die Proxima Centauri vor dem Hintergrund entfernterer Sterne nimmt, genau berechnet und so die beiden Ereignisse in den Jahren 2014 und 2016 entdeckt.

Durch das Gravitationsfeld von Proxima Centauri sollte sich die Position der Hintergrundsterne um 0,5 und 1,5 Millibogensekunden verschieben. Hubble kann Beobachtungen mit einer Genauigkeit von 0,2 Millibogensekunden machen, sollte eine solche Verschiebung also registrieren können. Nur wenige andere Teleskope verfügen auch noch über diese Möglichkeit: Das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO könnte eventuell Vergleichsmessungen durchführen sowie der Astrometriesatellit Gaia, den die ESA noch in diesem Jahr starten will.

Wie stark die Verschiebung der Position der Sterne ausfällt, verrät den Astronomen etwas über die genaue Masse von Proxima Centauri. Ein möglicherweise vorhandener Planet könnte schließlich für eine kleine zweite Positionsänderung des Hintergrundsterns sorgen.

Das Team um Kailash Sahu vom Space Telescope Science Institute ist eher zufällig auf Proxima Centauri gestoßen: Sie hatten unter zahlreichen Sternen mit einer relativ deutlichen Eigenbewegung nach möglichen Konjunktionen mit Hintergrundsternen gesucht. "Es stellte sich heraus, dass die Bahn von Proxima Centauri eine der interessantesten Möglichkeiten darstellt, da der Stern sehr dicht an diesen zwei Sternen vorüberzieht", so Sahu, der die Ergebnisse in dieser Woche auf einer Tagung in Indianapolis vorstellte.

Rote Zwergsterne sind der häufigste Sternentyp in der Milchstraße. Man schätzt, dass es für jeden sonnenähnlichen Stern rund zehn rote Zwergsterne gibt. Diese massearmen Sterne gehen sehr sparsam mit ihrem Brennstoff um, so dass alle Sterne dieses Typs, die je geboren wurden, noch heute normal leuchten sollten. Da es Hinweise dafür gibt, dass kleinere Sterne auch kleinere Planeten haben, könnten Rote Zwergsterne der ideale Ort sein, um nach erdähnlichen Planeten zu suchen.

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siehe auch
HARPS: Planet um Alpha Centauri B entdeckt - 17. Oktober 2012
Alpha Centauri: Ein Porträt unserer nächsten Nachbarn - 24. März 2003
VLT: Wie klein sind die kleinsten Sterne? - 4. Dezember 2002
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
HubbleSite, Seite des STScI
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