Exoplaneten: Ein Jupiterzwilling umkreist einen Zwilling der Sonne

Den Stern HIP 11915 im Walfisch umrundet ein Planet von der Masse des Jupiters in rund zehn Jahren. Sein Zentralgestirn ähnelt unserer Sonne im Hinblick auf die Zusammensetzung sehr.
Der heiße Jupiter 51 Pegasi (künstlerische Darstellung)
© ESO / Martin Kornmesser / Nick Risinger (skysurvey.org)
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Die Entdeckung eines weiteren Exoplaneten löst bei mehr als 1900 bekannten und bestätigten extrasolaren Welten nur noch selten besonderes Interesse aus. Aber die Entdeckung des Planeten HIP 11915b lässt aufhorchen: Dieser Himmelskörper hat offenbar annähernd exakt die gleiche Masse wie Jupiter in unserem Sonnensystem und umrundet sein sonnenähnliches Zentralgestirn in 10,5 Jahren (Jupiter: 11,9 Jahre). Mit einem mittleren Abstand vom 4,8-Fachen der Distanz Erde-Sonne (Jupiter: 5,2-facher Abstand Erde-Sonne) ist auch seine Bahn sehr ähnlich. Somit kann man hier von einem Jupiterzwilling sprechen. Die Ähnlichkeiten steigern sich noch, da das Zentralgestirn HIP 11915 ein Zwilling unserer Sonne ist, denn es hat den gleichen Spektraltyp G2 und annähernd die gleiche Oberflächentemperatur. Aus seinen Spektren lässt sich ein Alter von vier Milliarden Jahren ableiten, unsere Sonne ist rund 4,5 Milliarden Jahre alt.

Planet im Umlauf um HIP 11915 (künstlerische Darstellung)
© ESO / Martin Kornmesser
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Der extrasolare Planet HIP 11915b umrundet sein Zentralgestirn in 10,5 Jahren und weist die Masse unseres Jupiters auf (künstlerische Darstellung). Sein Zentralgestirn ähnelt in seiner chemischen Zusammensetzung und seinem Spektraltyp sehr stark unserer Sonne, so dass hier möglicherweise ein echtes Gegenstück zu unserem Sonnensystem gefunden wurde.

Aufgespürt wurde HIP 11915b, der sich rund 185 Lichtjahre entfernt von uns am südlichen Rand des Sternbilds Walfisch befindet, im Rahmen einer systematischen Suche nach Exoplaneten um Sterne, die unserer Sonne möglichst ähnlich sind. Dafür beobachtete das Forscherteam um Megan Bedell an der University of Chicago 63 unterschiedliche Sterne mit dem Präzisionsspektrografen HARPS, der am 3,6-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile angebracht ist. Für die Planetensuche wurde das Radialgeschwindigkeitsverfahren eingesetzt. Dieses sucht nach geringfügigen periodischen Verschiebungen von Spektrallinien, die durch den Dopplereffekt entstehen. Bei seinen Umläufen umrunden der Planet und sein Zentralgestirn den gemeinsamen Schwerpunkt. Dabei kann sich der Stern geringfügig auf uns zu bewegen, wodurch sich die Spektrallinien zu kürzeren Wellenlängen verschieben, also blauer erscheinen. Bewegt sich dann der Stern wieder von uns weg, so sind die Spektrallinien zu längeren Wellenlängen verschoben, sie erscheinen also röter.

Die Position von HIP 11915 (Himmelskarte)
© ESO / IAU und Sky & Telescope
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 Bild vergrößernDie Position von HIP 11915
Der 8,2 mag helle Stern HIP 11915 (Kreis) befindet sich am südlichen Rand des Sternbilds Walfisch (lateinisch: Cetus) und lässt sich mit einem Feldstecher beobachten.

Allerdings können die Astronomen noch nicht mit absoluter Sicherheit ausschließen, dass der Planet um HIP 11915 vielleicht doch durch die stellare Aktivität seines Zentralgestirns vorgetäuscht wird. Es könnte ähnlich wie unsere Sonne einen Aktivitätszyklus mit Sonnenflecken durchlaufen, die sich in den Spektren ähnlich wie ein umlaufender Planet ausnehmen. Allerdings sind sich die Forscher im Fall von HIP 11915b anhand von theoretischen Untersuchungen sicher, dass stellare Aktivität eher nicht für die gefundene Periode von 10,5 Jahren verantwortlich ist. Die angegebene Masse des Exoplaneten ist allerdings nur ein Minimalwert, da uns die Lage seiner Umlaufbahn um seinen Stern nicht bekannt ist. Bislang gelang es nicht, Durchgänge von HIP 11915b vor seiner Sonne zu beobachten.

Die Entdeckung von HIP 11915b ist insofern interessant, als sich möglicherweise innerhalb von dessen Umlaufbahn weitere Planeten analog zu unserem Sonnensystem befinden könnten. Auf Grund der großen chemischen Ähnlichkeit von HIP 11915 mit der Sonne wäre es nicht auszuschließen, dass diese Welten zum Typ der terrestrischen Planeten gehören, also eine feste Oberfläche aus Gestein aufweisen. Ob diese dann auch wirklich erdähnlich wären, lässt sich natürlich erst im Fall ihres Nachweises genauer sagen.

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