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News: Rekord: Fünf Planeten umkreisen den Stern 55 Cancri A

Exoplanetensystem 55 Cancri ALaden...
Im Sternbild Krebs (lat. Cancer) findet sich der 41 Lichtjahre entfernte Doppelstern 55 Cancri. Während die hellere Komponente, 55 Cancri A, ein gelber Zwergstern von ähnlicher Masse und Alter wie unserer Sonne, mit 5,46 Magnituden mit dem bloßen Auge gerade noch so gesehen werden kann, ist die dunklere Komponente, 55 Cancri B, ein roter Hauptreihenstern, der nur dem Teleskop zugänglich ist. Die beiden Komponenten sind etwa 1000 Astronomische Einheiten (AE) voneinander entfernt (1 AE = Abstand Erde-Sonne).

55 Cancri A gehört zu der ersten Handvoll Sterne, bei denen im Entdeckungsjahr der Exoplaneten, 1996, ein solches Objekt gefunden wurde. Zunächst war bei 55 Cancri A mit Hilfe der Dopplermethode ein Planet sehr nahe beim Stern mit einer Masse fast so groß wie die des Jupiter entdeckt worden: 55 Cnc b. Mit der Dopplermethode suchen die Astronomen nach periodischen Verschiebungen von Spektrallinien des Sterns. Durch die Verschiebungen verrät sich der an dem Stern zerrende Planet.

Im Jahre 2002 wurden in den immer genauer werdenden Messergebnissen und auch wegen der im Laufe der Zeit gewachsenen Datenbasis zwei weitere Planeten gefunden, 55 Cnc c und d. Zwei Jahre später, im Jahr 2004, konnte ein vierter Exoplanet ausgemacht werden. Damit war des Exoplanetensystem wieder Rekordhalter, nachdem zuvor auch beim Stern HD 160691 drei Exoplaneten gefunden worden waren. Und dort fand sich 2006 ein vierter Exoplanet.

Aber seit ein paar Tagen wissen wir, dass 55 Cancri A von fünf Planeten umkreist wird. Die Veröffentlichung dieses Ergebnisses erscheint demnächst im renommierten Astrophysical Journal. Daran sind auch die beiden amerikanischen Astronomen Geoffrey W. Marcy und R. Paul Butler beteiligt, die bei der Erstentdeckung eines Exoplaneten – 51 Pegasi – gegenüber den Europäern nur knapp das Nachsehen hatten. Der neuerliche Fund besitzt eine Masse von etwa 45 Erdmassen und benötigt für eine Umrundung seines Zentralgestirns knapp 261 Tage. Sein Abstand zu seiner Sonne liegt im Bereich der habitablen Zone.

Die Suche nach weiteren Exoplaneten ist bedeutsam, um aussagekräftige Vergleiche, etwa mit unserem eigenen Planetensystem anstellen zu können. Viele der bislang entdeckten Exoplaneten weisen eine große, dem Jupiter ähnliche Masse auf, kreisen aber in sehr geringem Abstand um ihren Stern. Ist dieser Beobachtungsbefund repräsentativ für alle Exoplanetensysteme? Wahrscheinlich nicht, denn nah um ihren Stern kreisende schwere Planeten zerren viel stärker an ihrer Sonne als weit entfernte kleine Planeten. So ist es kein Wunder, dass zuerst diejenigen Exoplaneten entdeckt werden, die im Spektrum den größeren Effekt verursachen. Hinzu kommt, dass Planeten, die eng um ihren Stern kreisen, auch kurze Umlaufsdauern besitzen. Somit lassen sich für diese Begleiter viel schneller aussagekräftige Datensätze gewinnen.

Erst mit langen Messreihen über viele Jahre hinweg lassen sich Planeten in größeren Abständen vom jeweiligen Zentralgestirn entdecken. Und das umso schwieriger, je weniger Masse sie besitzen. Mittlerweile ist die Datenbasis bei 55 Cancri auf mehr als zehn Jahre angewachsen. Zusammen mit einer gesteigerter Messgenauigkeit konnten die Astronomen deshalb den fünften Exoplaneten, 55 Cancri f, den Daten entlocken. Die Tabelle zeigt, nach Umaufsdauer bzw. wachsendem Abstand zum Stern sortiert, die Masse der fünf Exoplaneten.

Planet um  P        a      M
55 Cancri  [Tage]   [AE]   [M_Jup]
---------  -------  -----  -------
        e     2,79  0,038  0,024
        b    14.65  0,115  0,836
        c    44,38  0,241  0,169
        f   260,67  0,785  0,144
        d  5371,82  5,901  3,923
----------------------------------
P = Umlaufszeit in Tagen
a = Abstand vom Stern in Astrono-
    mischen Einheiten (AE)
M = Mindestmasse in Vielfachen  
    der Jupitermasse


Die Massen von vier der Exoplaneten sind ähnlich denen der Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun unseres Sonnensystems. Die Masse von 55 Cancri e ist etwa nur sieben bis acht mal so groß wie die der Erde. Er zählt damit zu denjenigen Exoplaneten, die hinsichtlich ihrer Masse als erdähnlich gelten können. 55 Cancri d, ein Brocken von fast vierfacher Jupitermasse, benötigt auf seiner Bahn für einen Umlauf 14,7 Jahre. Das ist vergleichbar mit der Umlaufszeit unseres Jupiter von rund zwölf Jahren.

Offenbar ähnelt das Planetensystem von 55 Cancri A in einigen Aspekten dem Sonnensystem. So gibt es wie bei der Sonne fünf Planeten bis einschließlich Jupiter. Die Massen der bislang gefundenen Exoplaneten sind jedoch deutlich größer. Die Suche geht weiter...

AMQ

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