Astronomen um Andras Pal haben im Sommersternbild Schwan einen extrem heißen Exoplaneten entdeckt. Aufgrund der Neigung seiner Bahnebene läuft er während eines Umlaufs - von der Erde aus betrachtet - für einige Stunden vor seinem Zentralgestirn vorüber, was einen winzigen aber messbaren Abfall der Sternhelligkeit verursacht. Mit diesem Transiteffekt konnten mittlerweile über 30 extrasolare Planeten entdeckt werden. Bei HAT-P-7b handelt es sich dabei um den siebten Planeten, der mit dem HATNet-Projekt, einem Netzwerk aus mehreren automatischen Teleskopen mit 110 Millimeter Öffnung (4,3 Zoll) entdeckt wurde.
Mit zwei HAT-Teleskopen, bei dem Fred Lawrence Whipple Observatory (FLWO) und beim Submillimeter Array (SMA) stationiert, wurde von Ende Mai bis Anfang August 2004 das Zielfeld G154 beobachtet. In dieser Zeit wurde insgesamt 5.140 Belichtungen durchgeführt, wobei gleichzeitig die Helligkeiten von ca. 33.000 Sternen gemessen wurden. Bei der Auswertung des Datenmaterials fand sich bei dem Stern BD+47°2846 ein Helligkeitsabfall von etwa 0,007mag. Er dauert vier Stunden, wobei er nach nur 2,2 Tagen (2 Tage, 5 Stunden) wiederkehrt. Etwas musste sich mit einer Periode von 2,2 Tagen um den Stern bewegen. Für eine erste Charakterisierung des Sterns wurden zunächst verschiedene Spektren aufgenommen. Demnach handelt es sich bei BD+47°2846 um einen entwickelten Hauptreihenstern (2,2 Milliarden Jahre alt) mit rund 1,5 Sonnenmassen, einem 1,8-fach größeren Durchmesser und einer Oberflächentemperatur von ca. 6.200 Kelvin. Außerdem wurde Ende August 2007 mit dem HIRES-Instrument des Keck I-Teleskops auf Hawaii die Radialgeschwindigkeit des Sterns bestimmt.
Danach folgte die Aufnahme einer präzisen Lichtkurve mit der KeplerCam (eine Weitwinkel-CCD-Kamera mit 16,8 Megapixel) am 1,2 Meter-Teleskop des FLWO. Während des vierstündigen Transits am 02. November 2007 entstanden 514 Bilder. Nach den einzelnen Untersuchungen stellte sich heraus, dass der 1.040 Lichtjahre entfernte Stern BD+47°2846 von einem Exoplaneten der Hot Jupiter-Klasse begleitet wird: HAT-P-7b. Er ist 1,36-mal größer als Jupiter und beinhaltet 1,78 Jupitermassen. Durch seinen geringen Sternabstand von 0,038 AE (Astronomische Einheiten, Abstand Sonne-Erde), wird die Planetenatmosphäre aufgrund der hohen Leuchtkraft und Temperatur des Zentralgestirns extrem aufgeheizt. Dadurch können auf der Tagseite des Planeten Temperaturen von über 2.700 Kelvin (2.450°C) auftreten, Jupiter dagegen weist eine eisige Atmosphäre mit ca. 160 Kelvin (-110°C) auf. Damit erreicht HAT-P-7b schon Oberflächentemperaturen von roten Zwergsternen der Spektralklasse M6.
Für weitere Untersuchungen stellt HAT-P-7b ein besonderes Forschungsziel dar, da er sich im so genannten Kepler-Feld befindet. Dies wird das Himmelsareal sein, auf dass das Weltraumteleskop Kepler, das NASA-Pendant zu CoRoT, vier Jahre lang ausgerichtet sein wird und auf gleiche Weise nach Transitplaneten suchen soll. Die Mission soll in knapp einem Jahr, im Februar 2009, beginnen. Kepler, so hofft man, könnte in dem neu entdeckten Planetensystem sogar Gesteinsplaneten oder sogar Trojaner mit Planetenmasse entdecken.
Preprint:
HAT-P-7b: An Extremely Hot Massive Planet Transiting a Bright Star in the Kepler Field
Nico Schmidt
