Dienstag, 13. September 2011

50 neue Exoplaneten, darunter 16 Super-Erden, entdeckt

Möglicher Lebensfreundlicher Planet "HD 85512b". | Copyright: ESO/M. Kornmesser

La Sila/ Chile - Mithilfe des bislang erfolgreichsten Exoplanetenjägers der Welt, des HARPS-Instruments der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Astronomen 50 neue Exoplaneten entdeckt. Darunter sind 16 so genannte Supererden einschließlich eines Planeten, dessen Umlaufbahn am Rande der habitablen Zone seines Muttersterns liegt. Aus der Analyse der Daten aller bisher von HARPS entdeckten Planeten zeigt sich, dass rund 40 Prozent aller sonnenähnlichen Sterne mindestens einen Planeten besitzen, der weniger Masse besitzt als der Saturn.

Wie das HARPS-Team um Michel Mayor von der "Université de Geneva" auf einer Konferenz zu außergewöhnlichen Sonnensystemen berichteten, befinden sich unter den entdeckten Exoplaneten auch 16 so genannte Super-Erden.

“Diese reiche Ernte an HARPS-Entdeckungen hat alle unsere Erwartungen übertroffen. Sie schließt eine außergewöhnlich große Zahl an Super-Erden und neptunähnlichen Planeten ein, die um Sterne kreisen, die unserer Sonne sehr ähnlich sind. Und es kommt noch besser: Die neuen Ergebnisse zeigen, dass sich das Tempo unserer Entdeckungen beschleunigt”, so Mayor.

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In den acht Jahren, in denen HARPS mit Hilfe der so genannten Radialgeschwindigkeitsmethode bei sonnenähnlichen Sternen nach Exoplaneten gesucht hat, wurden mit diesem Instrument mehr als 150 neue Planeten entdeckt. "Rund zwei Drittel aller Exoplaneten mit einer Masse kleiner als die des Planeten Neptun wurden mit HARPS entdeckt", berichtet die Pressemitteilung der ESO (eso.org). "Diese außergewöhnlichen Ergebnisse sind die Frucht von mehreren hunderten Beobachtungsnächten mit dem Spektrografen".

Aus den HARPS-Beobachtungen von 376 sonnenähnlichen Sternen konnten die Astronomen zudem mit deutlich größerer Zuverlässigkeit als bisher abschätzen, wie wahrscheinlich es ist, dass ein solcher Stern einen oder mehrere Planeten mit vergleichsweise geringer Masse (im Gegensatz zu Gasriesen) besitzt. Das Ergebnis: "Rund 40 Prozent der sonnenähnlichen Sterne sollten mindestens einen Planeten besitzen, dessen Masse geringer ist als die des Saturns. Die meisten der Exoplaneten mit einer Neptunmasse oder einer noch geringeren Masse sind Teil von Systemen mit mehr als einem Planeten."

Derzeit, so berichten die ESO-Forscher weiter, werde sowohl die Hardware als auch die Software von HARPS weiter verbessert. "So sollte sich ein Grad an Genauigkeit und Nachweisempfindlichkeit erreichen lassen, mit dem HARPS auch nach Gesteinsplaneten suchen kann, auf denen die nötigen Bedingungen für die Existenz von Leben gegeben sind."

Für eine neue Durchmusterung wurden zehn vergleichsweise nahe Sterne ausgesucht, bei denen sich bei vorangegangenen HARPS-Beobachtungen gezeigt hatte, dass sich an ihnen extrem genaue Radialgeschwindigkeitsmessungen durchführen lassen. Im Laufe von zwei Jahren Arbeit hat das Astronomenteam auf diese Weise fünf Planeten entdecken können, deren Masse weniger als das Fünffache der Erdmasse beträgt.

“Diese Planeten gehören zu den besten Kandidaten für die Beobachtung durch zukünftige Weltraumteleskope, die in den Atmosphären von Exoplaneten nach Anzeichen für Leben suchen werden – etwa nach chemischen Fingerabdrücken, die auf das Vorhandensein von Sauerstoff hinweisen“, erklärt Francesco Pepe vom Schweizer "Observatoire de Genève", der Erstautor eines der jüngst erschienenen Fachartikel zu den HARPS-Entdeckungen.

Einer der Planeten, dessen Entdeckung jüngst bekannt gegeben wurde, trägt die Identifikationsnummer "HD 85512 b". Die Forscher schätzen, dass dieser Planet nur rund 3,6 mal soviel Masse besitzt wie die Erde und sich am Rand der so genannten habitablen Zone befindet - jener schmalen Region in der Umgebung des Sterns, in dem unter geeigneten Bedingungen Wasser in flüssiger Form existieren kann (...wir berichteten).

“Von allen sicher nachgewiesenen Planeten, die mit Hilfe der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt wurden und potenziell in der habitablen Zone ihres Muttersterns liegen, ist 'HD 85512 b' derjenige mit der geringsten Masse. Und er ist der zweite Planet mit geringer Masse, den HARPS in der habitablen Zone eines Sterns entdeckt hat“ fügt Lisa Kaltenegger vom "Max-Planck-Institut für Astronomie" in Heidelberg und vom "Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics" in Boston hinzu, eine Expertin für die Charakterisierung von Exoplaneten.

Die zunehmende Genauigkeit der neuen HARPS-Durchmusterung erlaube jetzt sogar den Nachweis von Planeten, die weniger als doppelt soviel Masse besitzen wie die Erde. HARPS ist im jetzigen Zustand so empfindlich, dass das Instrument Veränderungen der Radialgeschwindigkeit um weniger als 4 Kilometer pro Stunde nachweisen kann - weniger als die normale Schrittgeschwindigkeit eines Menschen.

“Mit dem Nachweis von 'HD 85512 b' ist HARPS noch lange nicht an seine Grenzen gestoßen. Die Entdeckung zeigt, dass wir nun in der Lage sind, Supererden in den habitablen Zonen sonnenähnlicher Sterne nachzuweisen“, fügt Mayor hinzu.

Angesichts dieser Ergebnisse sind die Astronomen zuversichtlich, bald andere kleine, potenziell bewohnbare Gesteinsplaneten sonnenähnlicher Sterne nachweisen zu können. Dabei sollen neue astronomische Instrumente helfen – beispielsweise eine Kopie von HARPS, die am "Telescopio Nazionale Galileo" auf den Kanaren installiert werden und den nördlichen Sternenhimmel durchmustern soll, und ein neues, noch leistungsfähigeres Instrument namens ESPRESSO, das 2016 am "Very Large Telescope" (VLT) der ESO die Arbeit aufnehmen wird. In fernerer Zukunft soll schließlich das CODEX-Instrument am "European Extremely Large Telescope" (E-ELT) zum Einsatz kommen - mit der gleichen Nachweismethode, aber auf deutlich höherem technischen Niveau.

“In den nächsten zehn bis zwanzig Jahren sollten wir eine Liste potenziell bewohnbarer Planeten in der Nachbarschaft unserer Sonne vorlegen können. Diese Liste ist ein unverzichtbarer Ausgangspunkt für zukünftige Beobachtungen, die nach spektroskopischen Spuren von Leben in den Atmosphären von Exoplaneten suchen“ schließt Michel Mayor, der 1995 den ersten Exoplaneten überhaupt entdeckt hatte, der einen normalen Sterns umkreist.

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Quellen: eso.org / grenzwissenschaft-aktuell.de
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