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NGTS
Kleiner Stern mit großem Planeten
Redaktion / Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt
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1. November 2017

Zwergsterne, so zumindest die bisherige Theorie, sollten eigentlich nur von relativ kleinen Planeten umrundet werden. Jetzt haben Astronomen aber mithilfe des Next-Generation Transit Survey eine massearme Sonne aufgespürt, um die ein Gasriese in der Größe Jupiters kreist. Es ist zudem die erste Entdeckung der Teleskopanlage in der chilenischen Atacamawüste.

NGTS-1b

Die erste Entdeckung des NGTS ist ein Riesenplanet, der um einen Zwergstern kreist. NGTS-1b ist ein Planet von der Größe des Jupiters, der um einen Stern (NGTS-1) kreist, der nur halb so groß ist wie unsere Sonne. Bild: University of Warwick & Mark Garlick   [Großansicht]

Eigentlich dürfte es so etwas gar nicht geben: Nach den bestehenden Theorien über die Planetenentstehung sollte sich um einen Zwergstern kein Riesenplanet bilden, sondern nur kleinere Gesteinsplaneten. Die jüngste Entdeckung der Teleskopanlage Next-Generation Transit Survey (NGTS) hat diese Auffassung jetzt infrage gestellt. NGTS-1b ist ein Planet von der Größe des Jupiters, der um einen Stern kreist, der nur halb so groß ist wie unsere Sonne. Es ist der erste Exoplanet, der mit der NGTS-Teleskopanordnung in Chile entdeckt wurde.

Die Anlage, bei der acht der zwölf Kameras vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) finanziert wurden, ist seit 2015 in Betrieb (astronews.com berichtete). "Dieser erste Erfolg des NGTS ist eine große Überraschung für die Entdecker und eine Herausforderung für die Theoretiker", sagt Prof. Heike Rauer, Leiterin der Abteilung Extrasolare Planeten und Atmosphären des DLR-Instituts für Planetenforschung.

Der Stern NGTS-1 mit dem neu entdeckten Planeten NGTS-1b liegt rund 600 Lichtjahre von uns entfernt am Südhimmel im Sternbild Taube. Gängige Theorien besagen, dass bei der Entstehung eines Sterns nur ein gewisser Prozentsatz an Masse für die dazugehörigen Planeten zur Verfügung steht. In unserem Sonnensystem sind beispielsweise mehr als 99 Prozent aller Masse in der Sonne vereint und nicht einmal ein Prozent in den acht Planeten, den Kometen und Asteroiden. Da Zwergsterne nicht genug Material ansammeln können, um so große Planeten hervorzubringen, gerät die Theorie der Planetenentstehung bei NGTS-1 und NGTS-1b an ihre Grenzen.

Das Next-Generation Transit Survey wird von Wissenschaftlern des DLR-Instituts für Planetenforschung zusammen mit einem internationalen Team am Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte ESO in etwa 4000 Meter Höhe in der Atacamawüste im Norden Chiles betrieben. Die Luft ist dort extrem trocken und ermöglicht an mehr als 350 Tagen im Jahr mit die besten Beobachtungsbedingungen auf der ganzen Erde.

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Die Anlage ist auf großflächige Beobachtungen angelegt und besteht aus zwölf vergleichsweise kleinen Einzelteleskopen, von denen jedes einen Durchmesser von 20 Zentimetern hat. Die Suche nach extrasolaren Planeten, oder Exoplaneten, in den Tiefen des Alls erfolgt mit der Transitmethode. Dabei wird das Licht der Sterne mit hochempfindlichen digitalen Sensoren aufgenommen und mit aufwändigen Analysemethoden nach winzigen sogenannten "Dips" durchforstet. Dips sind Abschwächungen in der Helligkeit eines Sterns von einem Zehntel bis zu einem Hundertstel Prozent, die durch einen vorbeiziehenden Planeten hervorgerufen werden.

NGTS sucht diese Transits der Exoplaneten vollkommen automatisch. Dabei wird kontinuierlich die Helligkeit von mehreren hunderttausend vergleichsweise hellen Sternen mit einer Genauigkeit von einer tausendstel Magnitude am Südhimmel vermessen. "Eine solche Präzision ist uns mit bodengebundenen Instrumenten für großflächige Himmelsdurchmusterungen zuvor nie gelungen", so Rauer.

Das NGTS wurde von einem Konsortium britischer, schweizerischer und deutscher Institutionen errichtet. Das DLR war am Aufbau der Teleskopanlage, den Beobachtungen sowie den Auswertungen der Messdaten maßgeblich beteiligt. Die gewonnen Daten werden im ESO-Archiv gespeichert und sind von dort für Astronomen auf der ganzen Welt zugänglich. Im NGTS-Konsortium arbeiten Experten aus der University of Warwick, der Queen’s University of Belfast, der University of Leicester, der University of Cambridge, der Universität Genf und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin zusammen.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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siehe auch
NGTS: Mit zwölf Teleskopen auf Planetenjagd - 14. Januar 2015
Ferne Welten - auf der Suche nach extrasolaren Planeten und der zweiten Erde
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
DLR
Next-Generation Transit Survey (NGTS)
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