Astronomie: Erstmals Exoplanet von Radioteleskopen mittels Astrometrie gefunden

Mit einem riesigen Verbund aus Radioteleskopen und einer innovativen Technik haben Forscher einen Exoplaneten gefunden. Der überrascht in mehrerlei Hinsicht.

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Vereinfachte Darstellung der nun analysierten Bewegung.

(Bild: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

Von
  • Martin Holland

Astronomen haben erstmals einen Exoplaneten mit einem gigantischen Radioteleskopverbund und der sogenannten Astrometrie-Technik gefunden. Er trägt nun den Namen TVLM 513b, hat etwa die Masse des Saturn und umkreist auf einer sehr engen Bahn einen 35 Lichtjahre von uns entfernten, massearmen kühlen Zwergstern. Bei solchen Sternen seien bislang nur relativ wenige Exoplaneten gefunden worden, weil sie wegen ihrer geringen Helligkeit vergleichsweise schwer im sichtbaren Spektrum zu beobachten sind. Mit der nun angewandten Technik könnten aber viele weitere Funde folgen, meinen die Forscher.

Die astrometrische Technik ist zwar schon länger bekannt und im Einsatz, aber für die Suche nach Exoplaneten praktisch schwer zu nutzen, erklärt das Max-Planck-Institut für Radioastronomie, an dem eine der beteiligten Forscherinnen arbeitet. Dabei werden geringe Positionsänderungen eines Sterns am Nachthimmel in Bezug auf andere Sterne analysiert, die von Planeten ausgelöst werden, die mit ihrer eigenen Masse geringfügig an den viel größeren Sternen ziehen. Sind Stern und Planet weit genug voneinander entfernt, kann der Exoplanet auf diesem indirekten Weg nachgewiesen werden. Die Technik ist vergleichbar zur Radialgeschwindigkeitsmethode.

(Quelle: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

Im konkreten Fall gelang das mit gigantischen virtuellen Very Long Baseline Array (VLBA), das aus insgesamt zehn Radioteleskopen in den USA besteht, die teilweise über 8000 Kilometer voneinander entfernt sind und deren Messungen zusammengerechnet werden. Damit wurde die Position des Sterns TVLM 513–46546 von Mitte 2018 bis Ende 2019 im Radiospektrum systematisch vermessen und mit Daten aus den Jahren 2010 und 2011 abgeglichen, erklärt das Max-Planck-Institut. Ermittelt wurde so eine systematische Schwankung, die daher rührt, dass der Exoplanet mit der Masse des Saturn den Stern in jeweils 221 Erdentagen einmal umkreist. Er ist seinem Stern außerdem sehr nahe – näher als der Merkur der Sonne.

Wie die Forscher noch erläutern, gehören massearme kühle Sterne wie TVLM 513–46546 zu den häufigsten in der Milchstraße. Große Planeten wie Jupiter oder Saturn sollten bei ihnen eher selten vorkommen, schreiben sie. Wenn doch, dann wären sie aber dann besonders leicht zu entdecken, wenn sie weit von ihren Sternen entfernt sind und das Baryzentrum – um das beide kreisen – weit von dem Stern entfernt ist. Die Entdeckung von TVLM 513b sei deswegen eine Überraschung gewesen. "Wir nehmen an, dass mit dem VLBA oder allgemein mit der astrometrischen Methode noch eine große Zahl weiterer Planeten mit ähnlichen Eigenschaften gefunden werden können", meint Gisela Ortiz-León vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie.

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(mho)