Neue Erde(n)

Mithilfe einer neuen Methode lassen sich extrasolare, erdähnliche Planeten entdecken

Ein Team deutscher, bulgarischer und polnischer Astronomen hat eine neue Technik dazu verwandt, exotische extrasolare Planeten zu entdecken. Das Verfahren ist empfindlich genug, um damit erdähnliche Planeten im Orbit fremder Sterne aufzuspüren.

Die Gruppe, geleitet von Dr. Gracjan Maciejewski von der Universität Jena konnte mithilfe des der "Transit Timing Variation" (TTV) einen Planeten von der 15-fachen Erdmasse im System WASP-3 im Sternbild der Leier, 700 Lichtjahre von unserer Sonne entfernt, entdecken. In der kommenden Ausgabe der Monthly Notices of the Royal Astronomical Society werden die Forschungsergebnisse vorgestellt.

TTV wurde bereits vor ein paar Jahren als neue Technik bei der Planetensuche vorgestellt. Die dabei untersuchten "Transits" finden statt, wenn ein Planet vor dem Stern, den er umkreist, vorüberzieht. Dabei blockiert er etwas von dem Licht, welches der Stern abstrahlt. Die TTV-Methode vergleicht die Abweichung mit Vorhersagen aus Computer-Berechnungen und erlaubt es den Astronomen auf diese Weise Rückschlüsse über den Aufbau des Planetensystems zu ziehen.

Bei seiner Suche nutzte das Team das 90-cm-Teleskop des Universitätsobservatoriums in Jena sowie das 60-cm-Teleskop des Rozhen-National-Astronomical-Observatoriums in Bulgarien, um damit eigentlich den Transit von WASP-3b zu untersuchen - einem großen Planeten mit 630-facher Erdmasse. "Wir entdeckten dabei periodische Schwankungen in der Transit-Zeit von WASP-3b", so Maciejewski. "Diese können durch einen weiteren Planeten im System erklärt werden, der etwa die 15-fache Erdmasse (also etwa Uranus-Masse) besitzt. Gemäß der internationalen Nomenklatur-Regeln benannten wir den Planeten WASP-3c."

Die Entdeckung eines zweiten Planeten macht das WASP-3-System für die Astronomen besonders interessant: Der Planet befindet sich in einem Orbit, der zweimal so groß wie der des massereicheren anderen Planeten ist, und umkreist seine Sonne dabei in weniger als vier Tagen. Eine solche Konfiguration könnte ein Hinweis auf das frühe Entwicklungsstadium des Systems sein.

Zudem gehört WASP-3c nicht nur zu den masseärmsten Planeten, die heute außerhalb unseres Sonnensystems bekannt sind, sondern stellt auch den - nach derzeitigen Wissen - masseärmsten Planeten dar, der eine Sonne umkreist, deren eigene Masse größer als die unserer Sonne ist. Dies ist das erste mal, dass ein solcher extrasolarer Planet mithilfe dieser Methode entdeckt wurde. Der neue TTV-Versuch stellt wie die Transit-Methode eine indirekte Möglichkeit zur Entdeckung von Planeten dar. Die TTV-Methode ist deshalb so attraktiv, weil sie auch für "störende" kleinere Planeten sensibel ist - Planeten mit Massen bis zu der unserer Erde. Beispielsweise könnte ein Planet mit Erdmasse bei einen typischen Gasriesen, der sein Zentralgestirn nah umkreist, Abweichungen in der Transitzeit des größeren Objektes von bis zu einer Minuten hervorrufen.

Dieser Effekt wäre groß genug um schon mit einem relativ kleinem Teleskop von nur einem Meter Durchmesser beobachtet zu werden. Solche Entdeckungen könnten dann mit größeren Instrumenten präzisiert werden. Das Team nutzt hierfür derzeit das Hobby-Eberly-Teleskop in Texas um damit weitere Details von WASP-3c zu studieren.