Künstlerillustration einer Supererde. Klicken um zu vergrößern.
Fast alle entdeckten extrasolaren Planeten waren Jupiter oder größer. Basierend auf der jüngsten Entdeckung einer Supererde um einen 9.000 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern berechnete das Forscherteam, dass es wahrscheinlich dreimal so viele dieser Planeten gibt wie die größeren Gasriesen.
Astronomen haben eine neue „Supererde“ entdeckt, die einen roten Zwergstern umkreist, der sich etwa 9.000 Lichtjahre entfernt befindet. Diese neu entdeckte Welt wiegt etwa das 13-fache der Masse der Erde und ist wahrscheinlich eine Mischung aus Gestein und Eis mit einem Durchmesser, der um ein Vielfaches größer ist als der der Erde. Es umkreist seinen Stern ungefähr in der Entfernung des Asteroidengürtels in unserem Sonnensystem, 250 Millionen Meilen entfernt. Seine entfernte Lage kühlt es auf -330 Grad Fahrenheit ab, was darauf hindeutet, dass diese Welt, obwohl sie in ihrer Struktur der Erde ähnlich ist, zu kalt für flüssiges Wasser oder Leben ist.
Diese „Supererde“ umkreist fast so weit wie Jupiter in unserem Sonnensystem und hat wahrscheinlich nie genug Gas angesammelt, um zu riesigen Ausmaßen zu wachsen. Stattdessen löste sich die Materialscheibe, aus der sie sich gebildet hatte, auf und hungerte nach den Rohstoffen, die sie zum Gedeihen brauchte.
"Dies ist ein Sonnensystem, dem das Gas ausgegangen ist", sagt der Harvard-Astronom Scott Gaudi vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), einem Mitglied der MicroFUN-Kollaboration, die den Planeten entdeckt hat.
Über die Entdeckung wird heute in einem Artikel berichtet, der online unter http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276 veröffentlicht und zur Veröffentlichung bei The Astrophysical Journal Letters eingereicht wurde.
Gaudi führte eine umfassende Datenanalyse durch, die die Existenz des Planeten bestätigte. Weitere Analysen schlossen gleichzeitig das Vorhandensein einer Jupiter-großen Welt im fernen Sonnensystem aus.
"Diese eisige Supererde dominiert die Region um ihren Stern, die in unserem Sonnensystem von den Gasriesenplaneten bevölkert wird", sagte der Erstautor Andrew Gould (Ohio State University), der MicroFUN leitet.
Das Team berechnet auch, dass etwa ein Drittel aller Hauptreihensterne ähnliche eisige Supererden haben kann. Die Theorie sagt voraus, dass kleinere Planeten leichter zu formen sein sollten als größere um Sterne mit geringer Masse. Da die meisten Milchstraßensterne rote Zwerge sind, sind Sonnensysteme, die von Supererden dominiert werden, in der Galaxie möglicherweise häufiger als solche mit riesigen Jupitern.
Diese Entdeckung wirft ein neues Licht auf den Prozess der Bildung des Sonnensystems. Material, das einen massearmen Stern umkreist, sammelt sich allmählich auf Planeten an, so dass das Gas in der protoplanetaren Scheibe mehr Zeit hat, sich aufzulösen, bevor sich große Planeten gebildet haben. Sterne mit geringer Masse haben tendenziell auch weniger massive Scheiben und bieten weniger Rohstoffe für die Planetenbildung.
„Unsere Entdeckung legt nahe, dass sich verschiedene Arten von Sonnensystemen um verschiedene Arten von Sternen bilden“, erklärt Gaudi. „Sonnenähnliche Sterne bilden Jupiter, während rote Zwergsterne nur Supererden bilden. Größere Sterne vom Typ A können sogar braune Zwerge in ihren Scheiben bilden. “
Astronomen fanden den Planeten mithilfe einer Technik namens Mikrolinse, einem Einsteinschen Effekt, bei dem die Schwerkraft eines Vordergrundsterns das Licht eines weiter entfernten Sterns vergrößert. Wenn der Vordergrundstern einen Planeten besitzt, kann die Schwerkraft des Planeten das Licht weiter verzerren und so seine Anwesenheit signalisieren. Die genaue Ausrichtung, die für den Effekt erforderlich ist, bedeutet, dass jedes Mikrolinsenereignis nur eine kurze Zeit dauert. Astronomen müssen viele Sterne genau überwachen, um solche Ereignisse zu erkennen.
Mikrolinsen reagieren empfindlich auf weniger massive Planeten als die gängigeren Planetenfindungsmethoden für Radialgeschwindigkeits- und Transitsuchen.
"Mikrolinsen sind die einzige Möglichkeit, Erdmassenplaneten mit der aktuellen Technologie vom Boden aus zu erfassen", sagt Gaudi. „Wenn es einen Erdmassenplaneten in derselben Region wie diese Supererde gegeben hätte und die Ausrichtung genau richtig gewesen wäre, hätten wir sie erkennen können. Wenn wir unser Arsenal um ein weiteres Zwei-Meter-Teleskop erweitern, können wir möglicherweise jedes Jahr bis zu ein Dutzend Planeten mit Erdmasse finden. “
Bei der Zusammenarbeit mit OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) wurde der mikrolinsenförmige Stern im April 2005 entdeckt, während er in Richtung des galaktischen Zentrums spähte, in dem sowohl Vordergrund- als auch Hintergrundsterne weit verbreitet sind. OGLE identifiziert mehrere hundert Mikrolinsenereignisse pro Jahr, jedoch bringt nur ein kleiner Teil dieser Ereignisse Planeten hervor. Gaudi schätzt, dass mit einem oder zwei zusätzlichen Teleskopen auf der südlichen Hemisphäre zur Überwachung des galaktischen Zentrums die Anzahl der Planeten drastisch steigen könnte.
Die Entdeckung wurde von 36 Astronomen gemacht, darunter Mitglieder der MicroFUN-, OGLE- und Robonet-Kollaborationen. Der Name des Planeten ist OGLE-2005-BLG-169Lb. OGLE-2005-BLG-169 bezieht sich auf das 169. Mikrolinsenereignis, das 2005 von der OGLE Collaboration in Richtung der galaktischen Ausbuchtung entdeckt wurde, und „Lb“ bezieht sich auf einen planetaren Massenbegleiter des Linsensterns.
Entscheidende Rollen bei der Entdeckung spielten der OGLE-Teamleiter Andrzej Udalski vom Observatorium der Warschauer Universität und die Doktoranden Deokkeun An vom Bundesstaat Ohio und Ai-ying Zhou von der Missouri State University. Udalski bemerkte, dass dieses Mikrolinsenereignis am 1. Mai eine sehr hohe Vergrößerung erreichte, und machte die MicroFUN-Gruppe schnell auf diese Tatsache aufmerksam, da Ereignisse mit hoher Vergrößerung bekanntermaßen für die Planetendetektion sehr günstig sind. Die regulären Teleskope von MicroFUN konnten nicht viele Bilder aufnehmen, daher rief MicroFUN-Chef Gould das MDM-Observatorium in Arizona an, wo An und Zhou beobachteten. Gould bat An und Zhou, im Laufe der Nacht einige Messungen der Helligkeit des Sterns durchzuführen, aber stattdessen führten An und Zhou mehr als 1000 Messungen durch. Diese große Anzahl von MDM-Messungen war entscheidend für die Bestimmung, dass das beobachtete Signal tatsächlich von einem Planeten stammen muss.
Originalquelle: CfA-Pressemitteilung
