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Mindestens fünf Planeten um HD 10180
von Stefan Deiters
astronews.com
25. August 2010
Mithilfe des Spektrographen HARPS am 3,6-Meter-Teleskop der
ESO in La Silla haben Astronomen einen Stern entdeckt, um den mindestens fünf
Planeten kreisen. Zudem fanden sie Hinweise auf zwei weitere Welten in dem
System. Das Team entdeckte außerdem eine Regelmäßigkeit bei den
Planetenabständen ähnlich der Titus-Bode-Reihe im Sonnensystem.
So könnte das Planetensystem um HD 10180
aussehen.
Bild: ESO / L. Calçada |
"Wir haben das System mit vermutlich den meisten bislang
entdeckten Planeten gefunden", erläutert Christophe Lovis vom Observatoire
de'l Université de Genève in Genf die Bedeutung der Entdeckung, die das
Team gestern auf einem internationalen Kolloquium vorstellte und die demnächst
in einem Fachartikel in der Zeitschrift Astronomie & Astrophysics
veröffentlicht wird. "Der Fund macht auch deutlich, dass eine neue Ära der
Exoplaneten-Forschung begonnen hat, nämlich die Untersuchung ganzer Exoplaneten-Systeme
und nicht nur einzelner Planeten. Die Analyse der Bewegungen der Planeten in
diesen Systemen kann uns einiges über die gravitativen Wechselwirkungen zwischen
den Planeten und die langfristige Entwicklung der Systeme verraten."
Die Entdeckung gelang den Astronomen mit Hilfe des Spektrographen HARPS, der
am 3,6-Meter-Teleskop der europäischen Südsternwarte ESO im chilenischen La
Silla montiert ist. Ziel der über sechs Jahre laufenden Untersuchungen war der
127 Lichtjahre entfernte Stern HD 10180 im Sternbild Südliche Wasserschlange (Hydrus).
Mit HARPS gelangen in der Vergangenheit schon unzählige Entdeckungen von
extrasolaren Planeten. Mit Hilfe des Instruments suchen die Astronomen nach
geringfügigen regelmäßigen Wackelbewegungen eines Sterns, die durch den Umlauf
von einem oder von mehreren Planeten verursacht werden.
Insgesamt 190 individuelle Messungen machte das Team im Fall von HD 10180 und
konnte so ein Bewegungsmuster nachweisen, das auf fünf oder mehr Planeten
hinweist. Für die fünf stärksten Signale dürften Planeten mit ungefähr
Neptunmasse verantwortlich sein. Sie haben die 13- bis 25-fache Masse der Erde
und umrunden den Stern in 6 bis 600 Tagen und sind dabei das 0,06- bis 1,4-fache
der Entfernung Erde-Sonne von ihrem Zentralstern entfernt.
"Wir glauben, dass es darüber hinaus noch zwei weitere Planeten gibt", so
Lovis. Bei dem einen könnte es sich um einen Saturn-ähnlichen Planeten (mit
mindestens 65 Erdmassen) handeln, der 2.200 Tage für einen Umlauf benötigt. Der
andere könnte mit 1,4 Erdmassen die Welt mit der geringsten Masse sein, die
bislang um einen anderen Stern entdeckt wurde. Er würde nur zwei Prozent der
Sonne-Erde-Distanz von seinem Zentralstern entfernt liegen und diesen in nur
1,18 Erdtagen umrunden.
Das neue System weist zahlreiche Besonderheiten auf: So befinden sich
mindestens fünf Neptun-ähnliche Planeten innerhalb eines Bereichs um den Stern,
der in unserem Sonnensystem der Region innerhalb der Marsbahn entsprechen würde.
Es scheint zudem keinen Jupiter-ähnlichen Gasriesen zu geben und alle Planeten
laufen auf nahezu perfekten Kreisbahnen um.
Bislang kennen Astronomen 15 Systeme mit mindestens drei Planeten. Bisheriger
Rekordhalter ist das System um 55 Cancri, das über fünf Planeten verfügt, zwei
davon sind Gasriesen (astronews.com berichtete). "Systeme mit Planeten mit
geringer Masse wie um HD 10180 scheinen relativ häufig zu sein. Allerdings ist
uns ihre Entstehungsgeschichte noch ein Rätsel", so Lovis.
Die Daten der neuen Entdeckung und von anderen Planetensystemen lieferten
zudem Hinweise auf ein bestimmtes Muster in den Abständen der Planeten von ihrem
Zentralstern - ähnlich der Titus-Bode-Reihe im Sonnensystem. "Dies könnte", so
Michel Mayor aus Genf, "ein Indiz für die Entstehungsprozesse dieser
Planetensysteme liefern."
Die Astronomen entdeckten darüber hinaus einen Zusammenhang zwischen der
Masse eines Planetensystems und der Masse und chemischen Zusammensetzung des
Zentralsterns. Die massereichsten Planetensysteme finden sich um masse- und
metallreiche Sterne, die masseärmsten um masse- und metallarme Sterne. Unter
"Metallen" verstehen Astronomen alle Elemente schwerer als Wasserstoff und
Helium. Dieser Befund bestätigt theoretische Modelle über die Entstehung von
Planetensystemen.
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