Frostige Supererde in unserer Nachbarschaft entdeckt

    14. November 2018, 19:00
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    Nach jahrzehntelanger Suche entdeckten Forscher Hinweise auf einen Planeten, der um Barnards Stern kreist. Der Fund könnte sich als Meilenstein entpuppen

    illustration: eso/kornmesser
    Künstlerische Darstellung der Supererde Barnard's Star b, die ihren Stern alle 223 Tage umrundet.

    In astronomischen Maßstäben ist es ein Katzensprung zu Barnard's Star b: "Nur" sechs Lichtjahre von uns entfernt kreist dieser Planet um seinen kleinen Stern – damit ist er der uns zweitnächste bekannte Exoplanet. Nach jahrzehntelanger Suche gelang die Entdeckung dieser unwirtlichen Welt nun durch Messungen mit hochpräzisen Instrumenten mehrerer irdischer Teleskope, berichten Forscher aktuell im Fachblatt "Nature". Die Chance auf Leben, wie wir es kennen, ist auf Barnard's Star b zwar gering. Der Fund könnte die Exoplanetenforschung aber ein gehöriges Stück vorwärts katapultieren.

    Schon lange fahnden Astronomen nach Planeten um Barnards Stern. Der nach seinem Entdecker Edward Barnard (1857-1923) benannte Rote Zwerg ist nach dem Dreifachsternsystem von Alpha Centauri der nächste Nachbar unserer Sonne. Nicht nur die Nähe dieses Sterns, sondern auch die Häufigkeit seiner Klasse macht ihn zu einem interessanten Objekt für die Suche nach Exoplaneten: Rote Zwerge sind bei weitem die häufigsten Sterne in unserer Galaxie. Es könnte also weit mehr Planeten geben, die um solche kleinen und leuchtschwachen Zwerge kreisen, als solche, die um größere, sonnenähnliche Sterne kreisen.

    grafik: ieec/science-wave - guillem ramisa
    Barnards Stern ist der viertnächste Stern der Sonne, aber ihr nächstgelegener Einzelstern.

    Verräterische Wellen

    Einem internationalen Forscherteam um Ignasi Ribas vom Institute of Space Studies of Catalonia ist es nun gelungen, in den umfangreichen Daten aus 20 Jahren Messzeit von sieben verschiedenen Instrumenten eine ausgesprochen heiße Spur zu finden: "Nach einer sehr sorgfältigen Analyse sind wir zu 99 Prozent sicher, dass der Planet da ist", sagt Ribas. Die Forscher nutzten für ihre Suche die sogenannte Radialgeschwindigkeitsmethode, die sich den Dopplereffekt zunutze macht: Während ein Planet sein Gestirn umkreist, lässt seine Anziehungskraft den Stern "wackeln". Die Wellenlängen des Sternenlichts werden dadurch periodisch verschoben – und das kann mit empfindlichen Instrumenten registriert werden.

    european southern observatory (eso)
    Animation der Europäischen Südsternwarte (Eso).

    Aus den Daten lassen sich Informationen über die Umlaufzeit und Masse des Planeten gewinnen: Barnard's Star b ist den Forschern zufolge mindestens 3,2-mal so massereich wie die Erde und zählt damit zu den Supererden. Der Planet braucht 233 Tage, um seinen Stern vollständig zu umrunden, und empfängt Berechnungen zufolge rund zwei Prozent der Energie, die unsere Erde von der Sonne erhält. Mit anderen Worten: Es ist ziemlich frostig auf Barnard's Star b, die Forscher gehen von Temperaturen um die minus 170 Grad Celsius aus.

    Aussichtsreiche Zukunft

    Die Radialgeschwindigkeitsmethode zählt zu den wichtigsten Werkzeugen bei der Jagd nach Exoplaneten – doch sie stößt häufig an Grenzen: Je schwächer ein Stern leuchtet, je weiter der Orbit eines Planeten beziehungsweise je geringer seine Masse, desto schwerer lässt sich der Effekt messen. Umso bemerkenswerter ist die Entdeckung von Ribas und Kollegen. Nie zuvor wurde mit diesem Verfahren eine Supererde mit solch einem weiten Orbit um ihren Stern registriert.

    illustration: m. kornmesser
    So stellt man sich bei der Eso die Oberfläche von Barnard's Star b vor.

    In einem Begleitkommentar in "Nature" schreibt der Astronom Rodrigo Díaz (University of Buenos Aires) von einer möglichen Schlüsselentdeckung. Dank der Nähe zu uns könnte Barnard's Star b schon in den kommenden Jahren mit der nächsten Generation von Teleskopen direkt beobachtet werden. "Dieser bemerkenswerte Exoplanet könnte unter den Ersten sein, deren Atmosphären wir im Detail untersuchen können." (David Rennert, 14.11.2018)

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