Exoplanet Kepler-19b
© David A. Aguilar, Harvard-CfA
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Der Nachweis eines Exoplaneten mit der Transitmethode sorgt heutzutage kaum noch für Schlagzeilen. Das Transitverfahren nutzt den Umstand aus, dass die Bahn eines Planeten um sein Zentralgestirn zufälligerweise so verläuft, dass er von uns gesehen regelmäßig vor ihm vorbeizieht und so das Licht des Sterns periodisch geringfügig abschwächt. So war es auch der Fall beim 650 Lichtjahre von uns entfernten Stern Kepler-19 im Sternbild Leier, der mit dem Weltraumteleskop Kepler aufgespürt wurde.

Kepler-19b umläuft sein Zentralgestirn in neun Tagen und sieben Stunden, ist dabei im Mittel 13,4 Millionen Kilometer von seinem Stern entfernt und hat einen Durchmesser von 29 000 Kilometern (2,3-facher Erddurchmesser). Es könnte sowohl eine überwiegend aus Silikatgesteinen bestehende "Super-Erde" sein als auch ein "Mini-Neptun", also ein kleiner Gasplanet. So weit gesehen bislang nichts Außergewöhnliches.

Interessant ist jedoch, dass Kepler-19b seine Umläufe nicht mit der Regelmäßigkeit eines Uhrwerks ausführt, sondern mal bis zu fünf Minuten zu spät oder zu früh seinen Stern passiert. Dies ist nur möglich, wenn eine weitere Masse im System von Kepler-19 mit ihrer Schwerkraft Einfluss auf den Exoplaneten ausübt und dabei seine Umlaufdauer verändert. Ein Forscherteam um Sarah Ballard am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge im US-Bundesstaat Massachusetts untersuchte nun das System Kepler-19 genauer. Aus den Abweichungen bei der Umlaufdauer von Kepler-19b schließen sie auf die Anwesenheit eines weiteren Planeten, der sich bislang noch nicht direkt nachweisen ließ.

Derzeit können die Forscher nur angeben, das dieser zweite Planet existiert, sie haben keine Hinweise auf seine Eigenschaften oder Umlaufbahn. Den beobachteten Effekt könnte sowohl ein weiter innen umlaufender Felsplanet erzeugen, der mit einer Periode von fünf Tagen auf einer kreisförmigen Bahn das Zentralgestirn umrundet, oder ein Gasriese ähnlich wie Jupiter, der Kepler-19 auf einer langgestreckten elliptischen Bahn mit einer Umlaufdauer von 100 Tagen umkreist.

Auf jeden Fall muss die Umlaufbahn des zweiten Planeten gegenüber dem Transitplaneten geneigt sein, da das Weltraumteleskop Kepler bislang keinen Transit eines weiteren Himmelskörpers nachweisen konnte. Das Forscherteam plant nun die Beobachtung von Kepler-19 mit dem Präzisionsspektrografen HARPS-N am 3,6-Meter-Teleskop Galileo auf den kanarischen Inseln, um den zweiten Planeten nach der Radialgeschwindigkeitsmethode zu finden.

Dabei machen sich die Astronomen die Tatsache zu Nutze, dass der Stern und seine Planeten einen gemeinsamen Schwerpunkt umrunden. Dadurch scheint sich der Stern periodisch auf uns zu oder wieder von uns weg zu bewegen. Durch den Dopplereffekt kommt es zu geringfügigen periodischen Verschiebungen von Spektrallinien mal ins Blaue und mal ins Rote, die sich mit dem Spektrografen HARPS-N registrieren lassen. Somit sollte sich der zweite Planet endgültig dingfest machen lassen, zudem wird auch die Masse des Transitplaneten bestimmt, was dann Rückschlüsse auf dessen Beschaffenheit ermöglicht.

Tilmann Althaus