Mit Hilfe von öffentlich zugänglichen Beobachtungsdaten vom Februar 2014 gelang es einem Team von Astronomen um Andrew Vanderburg vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, zu zeigen, dass das Weltraumteleskop Kepler auch in seiner zweiten Missionsphase (K2) – nach dem Ausfall zweier Reaktionsräder – in der Lage ist, Exoplaneten aufzuspüren. Der Beobachtungszeitraum betrug nur neun Tage, in denen ein Transitereignis festgestellt werden konnte, als sich der Planet vor seinen Stern schob. In Kombination mit Radialgeschwindigkeitsmessungen, welche die Existenz des Planeten bestätigten, ließen sich die wichtigsten Eigenschaften des Körpers bestimmen: Er weist eine Masse von 11,8 Erdmassen und den rund 2,5-fachen Erddurchmesser auf. Sein Zentralgestirn, einen Zwergstern der Spektralklasse K, der rund drei Viertel der Sonnenmasse besitzt, umkreist HIP 116454 b auf einer engen Umlaufbahn mit einer Periode von nur neun Tagen. Damit könnte es sich bei ihm um einen felsigen Planeten niedriger Dichte mit einem hohen Wasseranteil oder anderen flüchtigen Stoffen handeln. Er könnte jedoch auch aus einem dichten Kern bestehen, der von einer dicken Gashülle umgebenen ist.

Die Lichtkurve des Sterns HIP 116454
© Vanderburg, A. et al.: Characterizing K2 Planet Discoveries. In: arXiv:1412.5674v1 [astro-ph.EP], 2014, fig. 1
(Ausschnitt)
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Wegen der Bewegungen des Teleskops weisen die Rohdaten der Lichtkurve (blau) Schwankungen auf. Werden diese herausgerechnet, verbessert sich die Genauigkeit der Messungen (gelb), so dass sich das Transitereignis deutlich erkennen lässt. Etwas mehr als zwei Stunden verdunkelte der Planet seinen Stern.

Dass Kepler überhaupt noch zu wissenschaftlichen Zwecken eingesetzt werden kann, ist als großer Erfolg zu bezeichnen. Nachdem im Mai des vergangenen Jahres das zweite der vier Reaktionsräder ausgefallen war, schien das Ende der Mission besiegelt. Für die hochempfindlichen fotometrischen Beobachtungen, die für die Entdeckung von Exoplaneten mit der Transitmethode erforderlich sind, ist eine stabile Ausrichtung des Teleskops im Raum unumgänglich. Die Reaktionsräder stabilisierten dafür die Lage des Geräts. Nach deren Ausfall suchten die Verantwortlichen nach einer Methode, die den weiteren Einsatz von Kepler möglich machen würde. Ein Lösungsvorschlag bezog die Sonne mit ein. Ihr Strahlungsdruck sollte ausreichen, um bei entsprechender Orientierung mit Hilfe der verbliebenen Reaktionsräder eine ausreichend stabile Lage zu ermöglichen. Die Beobachtungsdaten, die im Februar 2014 gesammelt wurden, sollten dieses Konzept auf seine Machbarkeit hin überprüfen.

Die vorliegende Arbeit zeigt, dass das Weltraumteleskop neben den bereits rund 1000 entdeckten Exoplaneten und mehr als 4000 Kandidaten, die noch auf ihre Bestätigung warten, auch weiterhin bei entsprechender Kalibrierung zur Planetensuche um helle Sterne Erfolg versprechend eingesetzt werden kann. Seit dem offiziellen Beginn seiner erweiterten Mission im Mai 2014 beobachtete Kepler bereits mehr als 35 000 Sterne und trug zudem wichtige Daten zu Sternhaufen, dichten Sternentstehungsgebieten und Objekten im Sonnensystem zusammen.