Astrale Giganten unter sich

Thüringer Astronomen detektierten extrasolaren Riesenplaneten, der einen Riesenstern umkreist

Astronomen in Tautenburg (Thüringen) entdeckten unter der Leitung von Prof. Dr. Artie Hatzes mit dem 2-Meter-Teleskop der Landessternwarte den bislang größten Stern, der von einem Riesenplaneten umrundet wird. Er ist zugleich auch der erste extrasolare Planet, der mit einem Teleskop in Deutschland aufgespürt wurde.

Ja, inzwischen haben wir uns daran gewöhnt, dass die bis auf den heutigen Tag 155 offiziell bestätigten extrasolaren Planeten – von wenigen Ausnahmen einmal abgesehen - höchst extravagante planetare Zeitgenossen sind, die mit unserem Heimatplaneten nur herzlich wenig gemein haben.

Mal präsentieren sie sich als ausgesprochen überdimensionierte Gasriesen, deren Größe zwischen Saturn und Jupiter changiert, mitunter sogar mehrere Jupitermassen aufweist. Mal zeigen sie sich als Objekte, die ihren Heimatstern in sehr exzentrischen Umlaufbahnen umkreisen oder ihn schlichtweg in auffallend geringer Distanz mit hohem Tempo bezirzen.

Stern und Exoplanet – beide zählen zu „den Großen“ ihrer Art (Bild: R. Hurt/SSC-Caltech, JPL-Caltech, NASA)

Bislang konzentrierten sich die meisten Exoplaneten-Suchprogramme auf Sterne, die unserer Sonne ähnlich sind. Von diesen Ansatz haben sich die Astronomen der Thüringer Landessternwarte bewusst distanziert und sich statt dessen im Rahmen eines speziell ausgefeilten Suchprogramms gezielt auf jene Klasse von Sternen fokussiert, die andere Beobachtungsprogramme bisher schlichtweg vernachlässigten. In diese Kategorie fallen beispielsweise sehr junge aktive Sterne, Braune Zwerge oder eben auch Riesensterne, deren Masse um ein Vielfaches größer als die Sonne ist.

Bei dem Stern HD 13189 trifft dies zu: Der etwa 6.000 Lichtjahre von der Erde entfernte Mutterstern des neu entdeckten Exoplaneten HD 13189 b ist in puncto Masse mindestens zwei- bzw. maximal siebenmal größer als unsere Sonne, womit besagter Stern vorerst zu den größten seines Genres zählt, der (mindestens) einen Planeten hat, welcher selbst wiederum immerhin stolze acht bis 20 Jupitermassen vorweisen kann. Der massereiche Gasriese umrundet sein Zentralgestirn einmal in 472 Tagen.

Aufgespürt wurde der Exoplanet mit der Radialgeschwindigkeitsmethode. Bei dieser Methode 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. 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. Mittels dieser periodischen Doppler-Verschiebung sind die Astronomen in der Lage, die Änderung der Radialgeschwindigkeit zu errechnen und dadurch auch auf die Größe und Bahndaten des Planeten zu schließen.

Bei Riesensternen gestaltet sich die Bestimmung jedoch nicht ganz so einfach, da die Differenz auch durch andere Faktoren, z. B. durch Sternflecken oder durch Pulsationen, verursacht werden kann. "Wir haben diese Faktoren jedoch durch andere Messungen ausgeschlossen", erklärt Artie Hatzes, der zu den Pionieren der Planetensuche um andere Sonnen zählt und an der aktuellen Entdeckung maßgeblichen Anteil hatte.

Das 2-Meter-Teleskop der Thüringer Landessternwarte in Tautenburg, das den Exoplaneten aufspürte. (Bild: TLS-Tautenburg)

Hatzes, der einen Lehrstuhl für Astronomie an der Universität Jena innehat, forscht auf diesem Gebiet bereits seit 1988 und hat bis dato mehrere extrasolare Planeten entdeckt. Unter seiner Leitung wurde die Suche nach Exoplaneten mit der Radialgeschwindigkeitsmethode zu einem Schwerpunkt an der Thüringer Landessternwarte. "Der Spektrograph wurde ursprünglich nicht dafür gebaut, so präzise Radialgeschwindigkeitsmessungen durchzuführen. Dass er es trotzdem kann, beweist, wie gut seine Konstrukteure gearbeitet haben", so Hatzes, der sich darüber freuen kann, dass inzwischen auch das texanische McDonald Observatory die Richtigkeit seiner Beobachtungen bestätigt hat.

Näheres zur aktuellen Entdeckung erscheint demnächst in dem Aufsatz: "A giant planet around the massive giant star HD 13189", der in der Fachzeitschrift Astronomy und Astrophysics zu lesen sein wird. (Harald Zaun)

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