Titanischer Planet um gigantischen Stern

Einer der hellsten Sterne des Winterhimmels hat einen planetaren Begleiter

Artie Hatzes, Direktor der Thüringer Landessternwarte Tautenburg, hat wieder einmal mit seinem Team einen extrasolaren Planeten lokalisiert. Dieses Mal handelt es sich um einen riesigen Gasriesen, der den massereichen Stern Pollux umrundet. Zum Team, das den Riesenplaneten aufspürte, zählen neben Hatzes auch Eike Guenther, Michael Hartmann und Massimiliano Esposito (Thüringer Landessternwarte Tautenburg) sowie Michaela Döllinger (European Southern Observatory).

Die Thüringer Landessternwarte Tautenburg liegt zirka 15 Kilometer nördlich der Universitätsstadt Jena und betreibt das größte optische Teleskop innerhalb Deutschlands mit einem Spiegeldurchmesser von zwei Metern und nicht zuletzt das „Tautenburg Exoplanet Search Telescope“ (TEST) mit einem Spiegel von 30 Zentimetern. In seinem Betriebsmodus als Schmidt-Teleskop ist das 2-Meter-Fernrohr in Thüringen weltweit das größte seiner Art.

Größter stellarer Begleiter

Dass TEST auch bei der Planetenjagd in der Vergangenheit gute Dienste verrichtete, beweist die bisherige Erfolgsquote. Schließlich konnten die Tautenburger Astronomen unter der Leitung von Prof. Dr. Artie Hatzes mit dem hiesigen Equipment mehrere Exoplaneten ausmachen, Anfang 2005 sogar erstmals von Deutschland aus einen extrasolaren Planeten (HD 13189) aufspüren.

Hatzes, der einen Lehrstuhl für Astronomie an der Universität Jena innehat, forscht auf diesem Gebiet bereits seit 1988 und hat bis dato acht extrasolare Planeten entdeckt. Unter seiner Leitung wurde die Suche nach Exoplaneten mit der Radialgeschwindigkeitsmethode zu einem Schwerpunkt an der Thüringer Landessternwarte.

Mindestens doppelte Jupitermasse

Just mit dieser Methode haben Hatzes und Co. jetzt einen weiteren Exoplaneten gefunden. Bei dem Himmelskörper handelt es sich um einen riesigen Gasplaneten, der 34 Lichtjahre von der Erde entfernt ist und den Riesenstern Pollux umkreist. Sein Muttergestirn ist mehr als 30-mal heller als unsere Sonne und weist die 1,7-fache Masse der Sonne auf. Mit mindestens doppelter Jupitermasse ist der neu entdeckte planetare Satellit massereicher als irgendein Planet unseres Sonnensystems. Um seinen Stern einmal zu umrunden, benötigt der Gasriese insgesamt 590 Tage.

Hatzes und seine Kollegen konnten bereits 1993 aus den Daten entnehmen, dass sich die Linien im Spektrum von Pollux periodisch verschieben. Damals war sich Hatzes jedoch noch nicht sicher, ob die Ursache der von ihm beobachteten Verschiebungen von Sternflecken oder von einem extrasolaren Planeten herrührte. Erst jetzt, nach mehr als dreizehn Jahren Beobachtung, kristallisierte sich heraus, dass um den Stern Pollux ein Planet kreist.

Indirekter Nachweis

Aufgespürt wurde der Exoplanet mit der Radialgeschwindigkeitsmethode. Bei dieser Technik richten die Planetenjäger ihre Aufmerksamkeit primär auf die Gravitationskraft des vermuteten Planeten und der daraus resultierenden kleinen Bewegung seines Zentralsterns. Beginnt der observierte Stern zu eiern, lassen sich seine rhythmischen Verschiebungen anhand der Änderung der Radialgeschwindigkeit feststellen. Wird das Licht eines Sterns in die Spektralfarben zerlegt (wie bei einem Regenbogen), so sind nicht nur Farben zu sehen, sondern auch Spektrallinien. Diese verschieben sich, wenn der Stern wankt.

Bewegt sich der Stern dabei minimal auf die Erde zu, erscheinen die Spektrallinien zum blauen Licht des optischen Spektrums verschoben, also zum kürzeren, wohingegen im umgekehrten Fall das Ganze eine geringe Rotverschiebung aufweist. Dank der periodischen Doppler-Verschiebung können Astronomen sogar die Änderung der Radialgeschwindigkeit berechnen und dadurch auch auf die Größe und Bahndaten des Planeten schließen.

Verschiebungen der Spektrallinien eines Sterns können allerdings nicht nur durch einen umlaufenden Planeten verursacht werden, sondern auch durch Flecken und Schwingungen des Sterns. Um den Grund für die Schwankung herauszufinden, sind aufwendige und vor allem langfristige Messungen notwendig, so wie dies Hatzes und Co. mit Bravour bewerkstelligten.

Gegenwärtig verzeichnet der "Interactive Extra-solar Planets Catalog" von Jean Schneider 202 bestätigte Exoplaneten.