Seit dem Sommer 2001 läuft das OGLE-Programm zur Suche nach extrasolaren Planeten mittels der Transitmethode. Dabei sucht man nach winzigen Helligkeitsschwankungen des Sternenlichts, die durch ein Objekt hervorgerufen werden können, das vor dem Stern vorbeiwandert. Durch präzise Nachfolgebeobachtungen kann man schließlich feststellen, ob es sich bei dem Begleiter um einen Planeten handelt. In mehreren Suchkampagnen wurden mit dem OGLE-Teleskop - das 1,3 Meter Warsaw Telescope des Las Campanas-Observatorium - bisher sieben bestätigte Exoplaneten entdeckt, über 200 weitere Kandidaten gibt es noch. OGLE-TR-111b wurde beim zweiten Suchlauf im Frühjahr 2002 entdeckt, aber erst durch Messungen der Radialgeschwindigkeit wurde aus dem Kandidaten ein Exoplanet [1]. Dieser ist etwa so groß wie Jupiter, aber nur halb so schwer wie dieser, und umkreist seinen Stern in nur 0,047 AE (Astronomische Einheiten, Abstand Sonne-Erde) Abstand.
Jetzt erschien ein Fachartikel, in dem eine veränderliche Periode auf einen planetaren Begleiter hinzudeuten scheint [2]. Für die Untersuchungen verwendete eine Forschergruppe um Rodrigo Díaz den FORS1-Spektrograph am VLT (Very Large Telescope). Damit verfolgten sie zwei Planetendurchgänge vor dem sehr schwachen Stern der 17. Größenklasse. In den Nächten des 19. und 23. Dezember 2006 entstanden so ingesamt 488 Aufnahmen. Bei der danach folgenden Datenauswertung fand das Team heraus, dass die Periode der Umlaufzeit nicht konstant ist. Der jupiterähnliche Planet OGLE-TR-111b - genauer gesagt seine Umlaufbahn - scheint also durch eine bisher unentdeckte Masse beeinflusst zu werden. Ein Exomond mit 8 Erdmassen scheidet als erster Erklärungsversuch aufgrund einer instabilen Bahn aus.
Eher würde ein erdähnlicher Planet die Bahnstörung erklären. Dieser könnte in einem Abstand von 0,12 AE den Stern umkreisen, was etwa einer Resonanz von 4:1 entspricht. Das bedeutet: Während sich der hypotetische Planet OGLE-TR-111c einmal um sein Gestirn bewegt, hat der OGLE-TR-111b auf der engeren Bahn bereits vier Umkreisungen zurückgelegt. Die Masse des störenden Gesteinsplaneten ist aber mit der Exzentrizität seiner Umlaufbahn verknüpft; diese muss bei 0,3 liegen. Andererseits, wenn er sich auf einer kreisförmigen Bahn (Exzentrizität = 0) bewegt, läge seine Masse bei 5 Jupitermassen. Welches Modell sich als richtig erweist, werden erst genauere Untersuchungen der Bahnparameter bzw. -störung zeigen.
Doch Díaz' Modell ist nicht neu. Nur wenig später nach der Bekanntgabe der Planetenentdeckung, erschien Anfang 2005 eine Arbeit des italienischen Astrophysikers Dante Minniti [3]. In den gewonnenen Lichtkurven hatte er Unregelmäßigkeiten gefunden, die er ebenfalls durch die Anwesenheit eines zweiten Planeten versucht hat zu erklären. Seiner Ansicht nach sollte es aber ein Planet mit 0,7 Jupitermassen und der 0,85-fachen Größe Jupiters sein; er wäre OGLE-TR-111b nicht ganz unähnlich. Obwohl diese Zahlen von den neuesten Ergebnissen abweichen, erkannte Minniti jedoch richtig die 4:1-Resonanz der Umlaufbahnen. So zeigten bereits seine Berechnungen, dass OGLE-TR-111 der erste Stern wäre, bei dem wir Durchgänge von zwei Exoplaneten beobachten könnten. Wie ein Doppeltransit nach Minnitis Vorstellungen aussähe, zeigt die künstlerische Darstellung oben. Aus einem Abstand zum Stern von knapp 0,5 AE (75 Millionen Kilometer) betrachtet, hätten beide Planeten (Planet c links, b rechts) fast die gleiche scheinbare Größe, dabei wäre der Stern mit einem scheinbaren Durchmesser von etwa einem Grad doppelt so groß wie die Sonne an unserem Himmel.
Preprint:
The "missing link": a 4-day period transiting exoplanet around OGLE-TR-111 [1]
Preprint:
Detection of period variations in extrasolar transiting planet OGLE-TR-111b [2]
Preprint:
Search for Double Transit Extrasolar Planetary Systems: Another Transiting Planet Around OGLE-TR-111 or a False Positive Detection? [3]
Nico Schmidt
