Baku, 30. November, AZERTAC
Gleich mehrere Planeten umkreisen den etwa hundert Lichtjahre entfernten Stern HD110067 – doch wie viele und auf welchen Umlaufbahnen, war für Fachleute bislang ein Rätsel. Genaue Beobachtungen eines internationalen Forschungsteams mit dem europäischen Weltraumteleskop „Cheops“ lieferten nun die Lösung.
Demnach handelt es sich um insgesamt sechs Planeten, die in Resonanz – also im Gleichtakt – um den Stern kreisen. Das ist höchst ungewöhnlich. Es bedeute, dass die Umlaufbahnen seit etwa acht Milliarden Jahren stabil geblieben seien, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“ .
Vor drei Jahren stieß das Weltraumteleskop „Tess“ der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa auf schwache Helligkeitsänderungen bei dem Stern HD110067, der mit 80 Prozent des Durchmessers etwas kleiner als unsere Sonne ist. Mit über acht Milliarden Jahren ist er aber fast doppelt so alt. Helligkeitsänderungen treten regelmäßig auf, wenn Planeten von der Erde aus gesehen vor dem Stern vorüberziehen und ihn deshalb etwas abdunkeln. Die meisten der über 5500 bekannten Planeten bei anderen Sternen haben sich durch solche Transits verraten.
Mindestens zwei Planeten müssten HD110067 umkreisen, folgerten die Astronomen aus den „Tess“-Daten, doch so recht wollten die Helligkeitsschwankungen nicht zu möglichen Umlaufbahnen passen. Auch weitere Messungen mit „Tess“ im Jahr 2022 brachten keine Klarheit. Rafael Luque von der Universität Chicago und seine Kollegen haben den Stern deshalb mithilfe von „Cheops“ noch einmal genauer untersucht.
Ungestörte Resonanzen - Das im Dezember 2019 gestartete Weltraumteleskop überwacht im Gegensatz zu „Tess“ nicht die Helligkeit vieler Sterne auf einmal, sondern beobachtet mit hoher Genauigkeit einzelne Sterne, bei denen bereits Planeten bekannt sind, um detaillierte Informationen über diese Systeme zu erhalten. „So konnten wir ganz gezielt nach Signalen suchen, die zu potenziellen Umlaufbahnen passen“, erläutert Luque.
Anhand der „Cheops“-Daten konnte das Fachteam zunächst drei Planeten mit Umlaufzeiten von 20,5 Tagen, 13,7 Tagen und 9,1 Tagen nachweisen. Diese Perioden stehen jeweils im ganzzahligen Verhältnis von 3:2 zueinander. „Resonanzen“ nennen Himmelsforscher solche Beziehungen. Computermodelle der Entstehung von Planetensystemen zeigen, dass Planeten häufig auf Umlaufbahnen entstehen, die in Resonanz zueinander stehen.
Damit sei das System von HD110067 ein ideales Beobachtungsobjekt für das James-Webb-Weltraumteleskop, so die Fachleute. Mit seinem großen Spiegel könne es die Zusammensetzung der Planetenatmosphären bestimmen und wertvolle Informationen über die Natur solcher Mini-Neptuns liefern.