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CARMENES
Zwei Planeten um Teegardens Stern
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie
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18. Juni 2019

Astronomen haben zwei erdähnliche Planeten um einen der kleinsten bekannten Sterne, Teegardens Stern, aufgespürt. Beide Welten liegen nur etwas mehr als zwölf Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie umkreisen ihre Sonne, einen roten Zwergstern, in der sogenannten habitablen Zone. Nun hoffen die Forscher, mit Teleskopen der nächsten Generation mehr über die beiden Welten herausfinden zu können.

Teegardens Stern

Beide jetzt entdeckten Planeten um Teegardens Stern befinden sich in der habitablen Zone um ihre Sonne. Bild: Universität Göttingen [Großansicht]

 Bis heute haben Astronomen mehr als 4000 Exoplaneten entdeckt, also Planeten, die andere Sterne umkreisen als die Sonne. Aber unser Blick auf die fremden Welten da draußen zeigt uns nur einen Teil des Ganzen. Die Standardmethoden zum - nur indirekten - Nachweis von Exoplaneten erfordern jeweils genaue Messungen des Lichts des betreffenden Sterns. Solche Messungen sind für Sterne, die etwa so hell sind wie unsere Sonne, viel einfacher als für leuchtschwächere Exemplare.

Allerdings sind die allermeisten Sterne in unserer Milchstraße leuchtschwächer und rötlicher als die Sonne, und für diese Sterne war der Nachweis von Exoplaneten bislang schwierig. Das kann die Statistik, wie häufig Exoplaneten mit welchen Eigenschaften in unserer Milchstraße vorkommen, unter Umständen ganz beträchtlich verzerren.

Genau an dieser Stelle soll das CARMENES-Instrument am Calar Alto Observatorium Abhilfe schaffen, das Anfang 2016 in Betrieb genommen wurde. CARMENES ist ein Doppelspektrograph, der für die Beobachtung solcher leuchtschwachen, rötlichen Sterne optimiert wurde. "CARMENES kann uns helfen, unsere Vorurteile zu korrigieren, indem wir die mit Abstand häufigsten Sterne in unserer Galaxie untersuchen", erläutert Martin Kürster, leitender Wissenschaftler für CARMENES am Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA). "Das Instrument ist empfindlich genug, um erdähnliche, potentiell bewohnbare Planeten um solche Sterne herum zu erkennen."

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Einer der mehr als 300 von CARMENES beobachteten roten Zwergsterne war "Teegardens Stern" im Sternbild Widder. Benannt ist er nach dem NASA-Wissenschaftler Bonnard J. Teegarden, der den Stern in Daten fand, die eigentlich zur Nachverfolgung von Asteroiden gesammelt worden waren. Mit nur 8% der Sonnenmasse, nur rund 10% des Sonnenradius ist Teegardens Stern einer der kleinsten Sterne in unserer Nachbarschaft. Bei einer Temperatur von etwas mehr als 2600 Grad Celsius ist er rötlich und deutlich leuchtschwächer als die Sonne. Mit einer Entfernung von nur 12,5 Lichtjahren ist er einer der uns am nächsten gelegenen Sterne.

"Wir haben diesen Stern drei Jahre lang beobachtet und nach periodischen Schwankungen seiner Geschwindigkeit gesucht. Die Daten zeigen deutlich die Existenz von zwei Planeten an", freut sich Mathias Zechmeister von der Universität Göttingen. Die für den Nachweis verwendete sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode ermöglicht die Messung der Mindestmasse eines Planeten und Schätzungen seiner wahrscheinlichen Masse. Die Planeten um den Stern von Teegarden haben eine Mindestmasse von 1,05 bzw. 1,1 Erdmassen, wobei die besten Massenschätzungen bei 1,25 bzw. 1,33 Erdmassen liegen. Damit dürfte es sich bei beiden um erdähnliche Planeten handeln.

Den üblichen Konventionen folgend erhielten die Planeten die Bezeichnungen Teegarden b und Teegarden c. Beide Planeten laufen in der habitablen Zone des Sterns um, in der im Prinzip flüssiges Wasser auf ihren Oberflächen existieren könnte. Einer der Planeten müsste allerdings eine recht spezielle Atmosphäre aufweisen, um Wasser auf seiner Oberfläche halten zu können. Schätzungen gehen davon aus, dass das Alter des Systems rund acht Milliarden Jahre beträgt, fast doppelt so alt wie die Erde. Das ließe viel Zeit für die Entwicklung von Leben.

Das Team um Zechmeister ist bei seinen Untersuchungen des Systems noch auf einen faszinierenden Sachverhalt gestoßen: Für hypothetische intelligente Wesen auf einem dieser Planeten könnte es innerhalb weniger Jahrzehnte vergleichsweise einfach sein, die Existenz der Erde nachzuweisen: Zwischen den Jahren 2044 und 2496 wird Teegardens Stern genau in der richtigen Richtung relativ zur Erde stehen, dass unser Sonnensystem aus Sicht etwaiger Planetenbewohner direkt von der Seite zu sehen ist. Solche Bewohner sollten dann in der Lage sein, die Erde mithilfe der sogenannten Transitmethode nachzuweisen, wenn sie die Erde direkt vor der Sonnenscheibe vorbeiziehen sehen.

Ob es aber tatsächlich irgendeine Form von Leben auf Teegarden b und c gibt, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schon deutlich früher versuchen herauszufinden: Die Ähnlichkeiten mit der Erde und die potenzielle Bewohnbarkeit machen die beiden neu entdeckten Planeten zu wichtigen Kandidaten für vertiefte Studien mit der nächsten Generation von erdgebundenen Teleskopen – in der Hoffnung, dort eventuell sogar Spuren von Leben zu entdecken.

Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel der in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen ist.

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Milchstraße: Mindestens 100 Milliarden Planeten? - 4. Januar 2013
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
Fachartikel in Astronomie & Astrophysics
CARMENES, Webseite am Calar-Alto-Observatorium
Max-Planck-Institut für Astronomie
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