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26 neue Planeten in elf Systemen
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
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.
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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