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Ein wackelnder Stern und gezielte Radiowellen: Astronomen entdecken saturngroßen Exoplaneten

Der Exoplanet TVLM 513b wurde mithilfe eines riesigen Radioteleskops aufgespürt.
Der Exoplanet TVLM 513b wurde mithilfe eines riesigen Radioteleskops aufgespürt.
Foto: Luis A. Curiel Ramirez
Artikel von: Franziska Brandt
Astronomen befinden sich stets auf der Suche nach Exoplaneten in unserer Galaxie. Nun entdeckten diese einen solchen Himmelskörper erstmals mithilfe einer imposanten Technologie.

Der Befund von Exoplaneten in unserer Galaxie unterstützt Astronomen in dem Versuch, die Vorgänge unseres Sonnensystems sowie des Universums selbst eingehender zu verstehen. Bislang konnten mehr als 4300 dieser Himmelskörper nachgewiesen werden, die zumeist im sichtbaren Licht entdeckt wurden. Doch nun wurde ein solcher Exoplanet erstmals mithilfe eines imposanten Netzwerkes aus Radioantennen, das sich über den gesamten amerikanischen Kontinent erstreckt, aufgespürt – ein riesiges Radioteleskop entdeckte nun einen 35 Lichtjahre von der Erde entfernten, saturngroßen Planeten.

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Exoplanet mithilfe eines Radioteleskops und einem wackelnden Stern aufgespürt

Ein Astronomenteam um Studienleiterin Gisela Ortiz-León vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie entdeckte kürzlich einen neuen Exoplaneten, namentlich TVLM 513b, der eine vergleichbare Masse wie der Planet Saturn besitzt und auf einer engen Bahn um den massearmen, kühlen Zwergstern TVLM 513-46546 kreist.

Als besonders bedeutend an dieser Entdeckung offenbart sich die Tatsache, dass die Wissenschaftler erstmals die schwer anzuwendende astrometrische Technik nutzen, mithilfe derer die minimalen Ortsveränderung eines Objekts am Himmel präzise nachverfolgt werden können, um den Exoplaneten aufzuspüren. Generell umkreisen Stern und Planet jeweils das gemeinsame Massezentrum. Der Planet lässt sich jedoch nur dann indirekt nachweisen, soweit dieses Zentrum weit genug vom dem besagten Stern entfernt liegt. Ist dies der Fall, so entsteht eine mit Teleskopen beobachtbare, charakteristische Wackelbewegung, auch "Wobbling" genannt.

Mithilfe des gigantischen, virtuellen Radioteleskops (Very Long Baseline Array (VLBA)) wurden somit die Bewegungen des Sterns festgehalten, der vermehrt an seiner Muttersonne rüttelt, was sich in systematischen Positionsänderungen zeigt. Um dieses geringen Bewegungen aufzuspüren, vermaß das Forscherteam, beginnend im Juni 2018, für insgesamt anderthalb Jahre die Positionen des Sterns TVLM 513-46546. Zusätzlich nutzten die Astronomen noch neun frühere VLBA-Messungen dieses Sterns aus der Zeit zwischen März 2010 und August 2011.

Die Beobachtungsdaten liefern den Nachweis des Exoplaneten

Mithilfe der Beobachtungsdaten war das Forscherteam in der Lage, einen indirekten Nachweis des Planeten zu liefern, der sein Zentralgestirn mit einer Periode von 221 Tagen umkreist. Weiterhin weist der Planet einen recht geringeren Abstand zu seinem Stern auf, berichtet die Max-Planck-Gesellschaft.

Tatsächlich existieren massearme, kühle Sterne wie TVLM 513-46546 in unserer Milchstraße relativ häufig, zahlreiche dieser Himmelskörper werden jedoch lediglich von kleineren Planeten umkreist, von der Masse her vergleichbar mit Erde oder Mars. Ungewöhnlich erscheint demnach die Größe des Exoplaneten: "Große Planeten wie Jupiter oder Saturn sollten bei massearmen Sternen eigentlich eher selten vorkommen", erklärt Salvador Curiel von der National Autonomous University in Mexiko. Laut Curiel habe sich die astrometrische Technik in der Vergangenheit am erfolgreichsten beim Nachweis jupiterähnlicher Planeten in ausgedehnten Umlaufbahnen offenbart, demnach sei der Fund eines masseärmeren Planeten von Saturngröße in einer relativ nahen Umlaufbahn um TVLM 513-46546 enorm überraschend.

Das Radioteleskop sowie die dargestellte, astrometrische Technik eröffnen sich demnach als unterstützende Werkzeuge auf der endlosen Jagd nach Exoplaneten im Universum, die mitunter Atemberaubendes verheißen. Ebenso könnten die schwach beleuchteten Himmelskörper jedoch auch die Gefahr außerirdischen Lebens beherbergen.

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