In Doppelsternsystemen

Forscher übersehen tausende mögliche Exoplaneten

Robert Klatt

Unser Sonnensystem besitzt nur einen Stern: die Sonne. Doch dass ein Planetensystem über einen einzigen Stern verfügt, ist in unserem Universum eher eine Seltenheit. Doppelsternsysteme sind ein sehr häufiges Phänomen, welches etwa 70 % aller Sterne betrifft. Und auch in solchen Systemen können erdähnliche Exoplaneten vorkommen. Aufgrund von Messfehlern wurden aber möglicherweise viele dieser Exoplaneten bisher übersehen.

New York (U.S.A.). Um neue Planeten in der nahezu unendlichen Schwärze des Universums zu finden, benutzen Wissenschaftler oftmals einen schlauen Trick: Statt direkt nach Planeten zu suchen, die selbst mit riesigen Teleskopen kaum zu erkennen sind, schauen die Forscher auf die jeweiligen Sterne des Systems. Wenn nun ein Planet diesen Stern umkreist, ist er als schwarzer Punkt auf dem Stern zu erkennen, da an dieser Stelle das Licht blockiert wird. Durch verschiedene andere Messungen kann dann ermittelt werden, wie groß der gefundene Planet ist und sogar, wie er ungefähr aufgebaut ist.

Doch bei Planetensystemen mit mehreren Sternen funktioniert diese Strategie zum Finden von Planeten plötzlich nicht mehr richtig. Denn durch das Strahlen zweier Sterne sind Planeten, welche vor diesen Sternen entlang kreisen, plötzlich nicht mehr so eindeutig sichtbar, da sie von zwei Lichtquellen beleuchtet werden. Zudem blendet das grelle Licht aus zwei oder mehr Richtungen das Teleskop. Besonders kleinere Planeten, z.B. erdähnliche Exoplaneten, sind dadurch schlechter sichtbar.

Tausende potenzielle Exoplaneten bisher nicht gefunden

Doch wie viele Planeten werden dadurch tatsächlich übersehen? Eine Forschergruppe des Ames Research Center, einem Forschungszentrum der NASA, untersuchte dafür die bisherigen Ergebnisse des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) einem Weltraumteleskop welches speziell dafür ausgelegt ist Exoplaneten zu finden. Die Forscher stellten fest, dass 73 Planetensysteme, welche durch TESS wie Systeme mit einem einzelnen Stern aussahen, eigentlich binäre Planetensysteme waren. Denn oftmals waren zwei Sterne zu nah aneinander, weshalb die Illusion entstand es handele sich um einen einzelnen.

Da geschätzt wird, dass etwa 70 % aller Planetensysteme zwei Sterne enthalten und TESS nur selten Exoplaneten in diesen Systemen fand, ist davon auszugehen, dass bisher zahlreiche erdähnliche Planeten übersehen wurden. Bisher wurden etwa 4.000 Exoplaneten insgesamt gefunden. Die Forschergruppe geht in ihrer Studie, welche auf der Website der Cornell University veröffentlicht wurde, davon aus, dass TESS einige tausend Planeten übersehen hat, da diese in Doppelsternsystemen liegen.

Doppelteleskop klärt auf

Da die Methode von TESS bei Systemen mit zwei Sternen fehlerhaft ist, benutzten die Forscher eine andere Technik, bei welcher zwei gleichzeitig, aber von anderen Standorten geschossenen Bilder des jeweiligen Planetensystems miteinander verglichen werden. Um dies zu bewerkstelligen, benutzten die Forscher das Gemini-Observatorium mit einem Teleskop auf Hawaii und einem in Spanien. Dadurch konnten sie akkurater als das TESS Teleskop nach Exoplaneten suchen.

Doch dies bedeutet nicht, dass das TESS Teleskop nutzlos ist. Ganz im Gegenteil. Das sich seit 2018 im Orbit befindende Teleskop hat bisher etwa 75 % des Nachthimmels nach Exoplaneten durchsucht und dabei rund 3.500 potenzielle Kandidaten gefunden. Davon wurden bisher etwa 130 bestätigt. Bis alle Exoplaneten untersucht wurden, kann es also noch eine ganze Weile dauern. Bis dahin haben Forscher dann vielleicht eine Methode entwickelt, um auch erdähnliche Planeten in Doppelsternsystemen effektiver aufzuspüren.

Astronomical Journal, doi: arXiv:2106.13354

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