Das Planetensystem von HD 74156 wurde bereits 2001 von der Genfer Gruppe um Michel Mayor als extrasolares Sonnensystem
mit zwei Planeten angekündigt. Nun hat ein Team um Jacob L. Bean,
Barbara McArthur,
G. Fritz Benedict und Amber Armstrong von der University of Texas einen dritten Planeten in diesem System gefunden [1].
Beinahe weitere drei Jahre benötigte damals das Genfer Team nach der Pressemitteilung der ESO für weitere Datensammlungen, um das System
nachhaltig beschreiben zu können [2]. HD 74156 ist ein sonnenähnlicher Stern, der eventuell im Begriff ist, die Hauptreihe zu verlassen. Der Stern vom Spektraltyp G0 liegt ca. 65 Parsec bzw. ca. 212 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Hydra (RA: 08 42 25, Dec: +04 34 41) und hat etwas höhere Standardwerte als unsere Heimatsonne. Seine Masse beträgt um das 1.24 bis 1.27fache der Sonne, seine Leuchtkraft gar die 3.06fache und der Metallizitätswert liegt um ca. 0.15 [Fe/H].
Diesen entwickelten Stern umkreisten nach den Angaben des Schweizer Teams von 2004 zwei Planeten. Der mit dem Kürzel b ist ein bereits kapitaler Bursche mit einer Masse von ca. 1.8 Jupitermassen, der mit dem Kürzel c brachte es sogar auf ca. 6.2 Jupitermassen. Die Genfer Planeten im System von HD 74156 weisen den Daten nach beide eine hohe Exzentrizität von ca. 0.64 bzw. 0.58 auf, bezogen auf Orbits, die den Planeten b in ca. 51.6 Tagen in einer mittleren Entfernung von 0.29 Astrononomischen Einheiten und den Planeten c in ca. 2025 Tagen in einer mittleren Entfernung von 3.4 Astrononomischen Einheiten um seinen Mutterstern umlaufen lassen.
Für die Ermittlung dieser Daten analysierte das Genfer Team im Zeitraum zwischen 1998 und 2003 insgesamt 86 hochaufgelöste Datensätze, die mit den seinerzeit technologisch erfolgreichen Echelle-Spektrographen
CORALIE am Schweizer 1.2-m Leonard Euler Teleskop des
La Silla Observatory der ESO in Chile und
ELODIE am 1.93-m Teleskop des
Observatoire de Haute Provence (OHP) in Südfrankreich gewonnen worden waren.
Diesen Daten fügte das Team um Bean seit 2004 weitere 82 Messungen mit dem ungleich empfindlicheren 'High-Resolution Spectrograph' (HRS) am 'Hobby-Eberly Telescope' hinzu, der jüngst die Entdeckung des Exoplaneten um
HD 285968 ermöglichte.
Der Nachwuchs bringt es minimal auf 0.4 Jupitermassen, der auf einem ebenfalls exzentrischen Orbit (zwischen 0.25 und 0.55) mit einer Halbachse von ca. 1.04 Astronomischen Einheiten alle 349 Tage zwischen den bereits bekannten Planeten um seinen Mutterstern kreist. Durch die Drei-Planeten-Gleichung des Systems von HD 74156 haben sich auch die bereits bekannten Systemparameter verändert. Der weite Gasgigant hat den neuen Auswertungen zufolge seine Umlaufzeit bei einer etwas geringeren Exzentrizität von 0.43 auf 2476 Tage verlängert. Gleichzeitig wurden ihm etwa 1.8 Jupitermassen mehr zugeschlagen und kommt jetzt auf ca. 8 Jupitermassen. Die Anpassungen könnten dabei noch nicht endgültig sein. Aufgrund der kontrollierten Fehlerrechnungen schliessen die Autoren von HD 74156 d nicht aus, dass in den Spektren noch ein vierter Planet seinen gravitativen Stempel hinterlassen hat. Weitere Messungen wurden folgerichtig angekündigt.
Durch das Bean-paper rückt HD 74156 als achter Fall in die extrasolaren Planetensysteme mit drei oder mehr Planetenkandidaten auf (
vgl. 'Katalog der Welten). Gleichwohl ist das System ein faszinierender Einzelfall. Der neue Planet umkreist seinen Heimatstern auf einer Bahn, die nach numerischen Simulationen als instabil berechnet wurde [3] [4] [5]. Bean et al. haben selbst Stabilitätsberechnungen mit der
systemic console ausgeführt und den neuen Planeten über 1000 projektierte Jahre in einem stabilen Orbit gesehen [1]. Ein Befund, der auf Basis derselben Technologie umgehend in Frage gestellt wurde:
Fits for HD74156_HET07.
Ob der dritte Planet um HD 74156 wirklich existiert und wie dieses extrasolare Planetensystem letztendlich beschaffen ist, wird die Zukunft klären. Mit weiteren präzisen spektroskopischen Messungen könnten der vierte Planet identifiziert werden und in dessen Gefolge die Gesamtparameter des Systems modifizierte Werte erhalten. Nach der Entdeckung von HD 74156 d mit HET erscheint das System jedenfalls bizarrer als zuvor. Wo hat sich der innere Planet gebildet und wie hat er mit dem HET-Planeten während der Migration interagiert, sofern beide ihre Masse jenseits der
'snow line' gebildet haben? Welche Einflüsse hatte der äussere Gigant auf Bildung und Dynamik des Planetensystems?
Das System von HD 74156 war bereits in den letzten Jahren Gegenstand von Nachbeobachtungen durch andere Planetenjäger. Im Dezember 2004 veröffentlichten Gregory Laughlin und Aaron Price einen
Aufruf in Sky & Telescope an die in den Netzwerken
transitsearch.org und der
American Association of Variable Star Observers (AAVSO) aktiven Amateure zur Beobachtung möglicher Planetendurchgänge in den Systemen von HD 74156 und HD 37605. Die Kampagne war seinerzeit erfolglos,
Transits wurden nicht beobachtet.
Die Ergebnisse von Bean et al. 2007 wurden mit einem Teilprojekt des
McDonald Observatory Planet Search Program (MOPS) erzielt, das 2004 nach der Entdeckung des seinerzeit masseärmsten Planeten
um rho1 Cancri (
55 Cnc e) aufgelegt wurde. Das Teilprojekt setzt auf eine gezielte Nachverfolgung einer Reihe bereits bekannter extrasolarer Planetensysteme, um detaillierte Kenntnis über deren Aufbau zu erhalten. Mit dem HET-Spektrographen werden eigene Radialgeschwindigkeitsmessungen vorgenommen und mit den Daten anderer Planetensuchprogramme gepoolt und analysiert. Solche Projekte werden in Zukunft möglicherweise einen erheblichen Beitrag zur extrasolaren Grundlagenforschung leisten, wenn angesichts des anhaltenden Wachstums der Exoplanetenpopulationen die verfügbaren Teleskope und Instrumente der ambitioniertesten Planetensuchprogramme zu einer knappen Ressource werden.
Alle Daten zu HD 74156 d im Katalog der Welten
Die wichtigsten papers zu den Planeten im System von HD 74156 sind bei arXiv.org erhältlich:
[1]
Detection of a Third Planet in the HD 74156 System Using the Hobby-Eberly Telescope (2007)
Autoren: Jacob L. Bean, Barbara E. McArthur, G. Fritz Benedict, Amber Armstrong
[2]
The ELODIE survey for northern extra-solar planets III. Three planetary candidates detected with ELODIE (2003)
Autoren: D. Naef, M. Mayor, J.L. Beuzit, C.Perrier, D. Queloz, J.P. Sivan, S. Udry
[3]
A study of the stability regions in the planetary system HD 74156 - Can it host earthlike planets in habitable zones? (2003)
Autoren: R. Dvorak, E. Pilat-Lohinger, B. Funk, F. Freistetter
[4]
Predicting Planets in Known Extra-Solar Planetary Systems I: Test Particle Simulations (2004)
Autoren: Rory Barnes, Sean N. Raymond
[5]
The evolution of habitable zones during stellar lifetimes and its implications on the search for extraterrestrial life (2003)
Autoren: David R. Underwood, Barrie W. Jones, P. Nick Sleep
