In der letzten Ausgabe der Fachzeitschrift "Astronomy & Astrophysics" (A&A) richten sich Astronomen aus dem Konsortium der Genfer Planetenjäger-Gruppe in einem "Letter to the Editor" an die Forschergemeinde: Sie können den Planeten BD +20 1790 b, der in einer früheren A&A-Ausgabe vom 30. März 2010 angekündigt worden war, nicht bestätigen. Bei Nachmessungen mit dem Échelle Spektrographen CORALIE am Swiss 1.2-m Leonhard Euler Telescope in La Silla konnten Pedro Figueira und seine Mitarbeiter die Änderungen in der Radialgeschwindigkeit von BD +20 1790 ausschliesslich auf Effekte in der Photosphäre des Sterns zurückführen. Eine Erklärung, die von den spanischen Entdeckern ursprünglich erwogen, aber letztendlich verworfen wurde. Was war geschehen?
Die spanischen Astronomen um María Magdalena Hernán-Obispo und Maria Cruz Gálvez-Ortiz waren bei spektralen Untersuchungen des Sterns BD +20 1790 nebenbei auf systematische Veränderungen in dessen Radialgeschwindigkeit (Radialgeschwindigkeits-Veränderungen, RV) aufmerksam geworden, die sie auf die Anwesenheit eines Gasriesen von etwa sieben Jupitermassen in einem achttägigen Orbit (0.07 Astronomische Einheiten vom Stern entfernt) schliessen liessen. Der Stern ist nur gerade 35 Millionen Jahre alt. Der Nachweis eines Gasriesen um diesen jungen Stern war bereits als Prüfstein für die gängigen Hypothesen zur Planetenbildung gehandelt worden. BD +20 1790 b hätte zudem HD 70573 b als "jüngster" extrasolarer Planet abgelöst (
planeten.ch berichtete)
Der junge K5V Hauptreihenstern BD +20 1790 ist ein aktiver Stern, und die spanischen Astronomen haben seine chromosphärischen und photosphärischen Veränderungen sehr genau vermessen. Die Periodizitäten der Sternaktivität, die ein Maximum bei 2.8 Tagen erreichten, passten aber nicht mit den gemessenen Variabilitäten der Radialgeschwindigkeiten zusammen. Die spektralen RV-Messungen wurden im Zeitraum zwischen April 2002 und Dezember 2008 mit dem Fiber Optics Cassegrain Échelle Spectrograph (FOCES) am 2.2m-Teleskop des
Calar-Alto-Observatoriums und dem Spettrografo ad Alta Risoluzione del Galileo (SARG) am 3.58m
Telescopio Nazionale Galileo vorgenommen.
Im Sommer des Jahres 2008 haben Hernán-Obispo und Gálvez-Ortiz in mehreren Beiträgen die Planetenhypothese für die Deutung der RV-Messwerte von BD +20 1790 vertreten. Mit dem Vortrag
And the Oscar Goes to: BD+20 1790 for "The Mystery of the Unseen Companion" war das Team auf dem Eighth Scientific Meeting of the Spanish Astronomical Society (Sociedad Española de Astronomía, SEA) vom 7. bis 11. Juli in Santander präsent. Wenige Tage später folgte der Tagungsbeitrag
The Mystery of the Unseen Companion: Chronicle of an Exoplanet Discovery beim 15th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun vom 21. bis 25. Juli 2008. Als am 14. Dezember 2009 die wissenschaftliche Arbeit zu BD +20 1790 b
auf arXiv veröffentlicht veröffentlicht wurde, fand der Planet Eingang in Jean Schneiders
Extrasolar Planets Encyclopaedia. Im Februar 2010 kündigte A&A nach dem Durchlauf des
peer review Verfahrens die Veröffentlichung der Arbeit zu BD +20 1790 b an. Zu dieser Gelegenheit veröffentlichte die Universität von Maria Cruz Gálvez-Ortiz und John Barnes, einem weiteren Co-Autor, in einer
Presseerklärung noch einmal den vermeintlichen Rekordhalter unter den jungen extrasolaren Planeten. Zahlreiche Internetdienste haben diese News weiter getragen.
Zu diesem Zeitpunkt hatten die Planetenjäger aus dem Genfer Konsortium längst die Spur aufgenommen. In zwei ambitionierten Beobachtungskampagnen zwischen dem 21. Dezember 2009 und 10. Januar 2010, sowie vom 04. bis 14. Februar 2010 richteten sie das Swiss 1.2-m Leonhard Euler Telescope in La Silla auf das neue Exo-System und nahmen mit dem Échelle Spektrographen CORALIE 28 unabhängige Messwerte der Radialgeschwindigkeit von BD +20 1790 auf. In beiden Messkampagnen von CORALIE wurden komplette Orbits von BD +20 1790 b beobachtet. Der angekündigte Planet konnte in den Daten aber nicht bestätigt werden. Mit diesem wesentlich empfindlicheren und auf langfristige Stabilität ausgelegten Instrument verzeichneten die Astronomen um Pedro Figueira zwar ebenfalls Veränderungen in der stellaren Radialgeschwindigkeit. Diese folgten aber der von den Spaniern gemessenen photometrischen Periodizität des jungen Sterns von 2.8 Tagen, wobei die Intensität der Variationen viel weniger intensiv ausfiel als von der spanischen Gruppe gemessen. Die geringere technische Empfindlichkeit von ca. 150 m/s und die höheren Fehlertoleranzen der von der spanischen Gruppe eingesetzten Spektrographen haben im Gegenzug dazu beigetragen, dass die von CORALIE gemessene RV-Periodizität von FOCES und SARG nicht erkannt werden konnten.
Wie ist nun der von der Gruppe um Hernán-Obispo und Gálvez-Ortiz irrtümlich gefundene Planetenorbit zu erklären? In Tabelle 3 der wissenschaftlichen Arbeit der Autoren sind die 17 für die Bahnbestimmung genutzten Radialgeschwindigkeitsmessungen von FOCES und SARG abgedruckt. Betrachtet man die Messzeitpunkte fällt auf, dass in keinem der Beobachtungszeiträume ein vollständiger Orbit beobachtet wurde. Die Messungen verteilen sich über sechs Jahre, zum Teil wurde lediglich ein Messwert pro Jahr genommen. Die Kepler-Gleichungen, die zur Bestimmung eines ca. 7.8 Tage langen Planetenumlauf führten, sind ein Artefakt, das sich aus der starken stellaren Aktivität von BD +20 1790 ableiten lässt und zu einer Verzerrung der spektral bestimmten Radialgeschwindigkeit des Sterns beiträgt. Ein Umstand, der angesichts der umfangreichen und problembewussten Analysen der spanischen Gruppe auch im peer review von A&A unentdeckt blieb. Figueira et al. haben mit ihren Nachmessungen eindrucksvoll demonstriert, dass der vermeintliche neue Exoplanet ein Mimikry darstellt, das durch stellare Flecken in der Photosphäre von BD +20 1790 erzeugt wird. Sie haben aber auch gezeigt, dass die Entdeckung extrasolarer Planeten eine hochspezialisierte Wissenschaft ist und ausgeklügelte Instrumente und Methoden benötigt, um erfolgreich zu sein.
Der verlorene Planet im Katalog der Welten:
BD +20 1790 b
Die Veröffentlichungen zur Entdeckung und zur Beeinspruchung des Planeten:
M. Hernán-Obispo et al.,
Evidence of a massive planet candidate orbiting the young active K5V star BD+20 1790, A&A 512, A45 (2010) (30.03.2010) (
arXiv:0912.2773v1)
P. Figueira et al.,
Evidence against the young hot-Jupiter around BD +20 1790, A&A 513, L8 (2010) (23.04.2010) (
arXiv:1003.3678v1)
