Im Sternbild Lupus hat ein internationales Team von Astronomen einen weiteren Transitplaneten entdeckt. Der Exoplanet Lupus-TR-3 b ist ein sogenannter Hot Jupiter und ging den Wissenschaftlern bei der Durchmusterung eines Sterngebiets in der galaktischen Scheibe ins Netz. In 53 Nächten im Juni 2005 und Juni 2006 führte das Team 1783 Beobachtungen der Sterne im Sichtfeld durch. Über "differentielle Photometrie", eine gleichzeitige Messung der Helligkeit aller beobachteten Sterne, gewannen die Astronomen dabei 110273 Lichtkurven, von denen sich 16134 als präzise genug erwiesen, um darin nach extrasolaren Planeten zu suchen. Nach ersten Datenanalysen blieben sechs Kandidaten übrig, die das charakteristische Helligkeitsflackern zeigten, das entsteht, wenn ein Planet während seines Umlaufs den Stern durch Abdeckung (
"Transit") kurzzeitig verdunkelt.
Im Falle von Lupus-TR-3 war der periodische Helligkeitsabfall so deutlich, dass umfangreiche Nachbeobachtungen eingeleitet wurden. Die Entdeckung von Transitereignissen ist mit der Auswertung der aufgenommenen Helligkeiten lange nicht am Ende. Zunächst muss bestätigt werden, ob die teilweise Verdunkelung des Sterns überhaupt durch einen Planeten oder durch andere optische Effekte ausgelöst wurde. Intensive Nachbeobachtungen des Sterns sind nötig, um Grösse, Masse, Bahnparameter und daraus ableitbare physikalische Eigenschaften des Planeten vollständig beschreiben zu können.
Der Stern Lupus-TR-3 (RA: 15 30 18, Dec: - 42 58 41) ist ein sonnenähnlicher Stern vom Spektraltyp K1V, hat eine Masse von 0.87 Sonnenmassen und ist mit 0.82 Sonnenradien auch kleiner als unser Heimatgestirn. Mit einer Oberflächentemperatur von ca. 5000 Kelvin ist seine Leuchtkraft geringer als die der Sonne. Der Stern Lupus-TR-3 ist am Nachthimmel ein sehr leuchtschwaches Objekt, seine Distanz wurde vom Entdeckerteam nicht angegeben.
Der Planet ist mit seiner Masse von 0.81 Jupitermassen und seinem Radius von ca. 0.89 Jupiterradien ein sternnaher Planet, der im Gegensatz zu den anderen, kürzlich entdeckten Transitplaneten nicht aussergewöhnlich aufgebläht ist. Der Planet hat eine Dichte von 1.4 ± 0.4 g/ccm, das entspricht in etwa dem Wert von Jupiter. Der Planet schafft alle 3.01 Tage einen Umlauf auf seiner 0.046 Astronomischen Einheiten weiten Bahn.
Die Entdeckung von Lupus-TR-3 ist eine gemeinsame Arbeit von
David T.F Weldrake am Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg,
Penny D. Sackett und
Daniel D. R. Bayliss, beide an der Australian National University (ANU). Die Helligkeitsmessungen des Lupus-Sternfeldes wurden am 1m-Teleskop der ANU am Mount Stromlo Observatory durchgeführt, die umfangreichen Nachmessungen auch am Magellan Observatory in Chile.
Der Planet um Lupus-TR-3 wurde durch Messungen der Veränderungen in der Radialgeschwindigkeit des Sterns im Prinzip bestätigt. Da es sich bei Lupus-TR-3 jedoch um einen äusserst leuchtschwachen Stern handelt, haben die spektroskopischen Bestimmungen seiner Radialgeschwindigkeit allerdings keinen sehr hohen Vertrauensgrad. Die Messungen könnten auch durch andere Effekte als jene, die ein umkreisender Planet der Bewegung seines Sterns aufzwingt, erklärt werden.
Im Fall von Lupus-TR-3 halten es die Astronomen deshalb nicht für völlig ausgeschlossen, dass ein sog. "blended binary" die periodischen fernen Sonnenfinsternisse durch den angekündigten Planeten vortäuschen könnte: Ein von Lupus-TR-3 unabhängiger Doppelstern, der aus der Perspektive der Erde so nahe an Lupus-TR-3 steht, dass er nicht aufgelöst (optisch getrennt) werden kann. Mit seinen natürlichen Helligkeitsschwankungen beeinflusst dieser Doppelstern möglicherweise die CCDs (Lichtsensoren) in den photometrischen und spektroskopischen Messinstrumenten. Das Team von Lupus-TR-3 hat deshalb umfangreiche Nachbeobachtungen des Fundorts vorgenommen und die Effekte eines solchen hypothetischen Begleitsterns auch theoretisch durchgerechnet. Keines der simulierten Mehrfachsysteme scheint die reale Existenz des Planeten in Frage zu stellen, dennoch sind weitere Beobachtungen geplant, um den Planeten abschliessend bestätigen zu können. Dazu wird man die Umgebung von Lupus-TR-3 mit hochauflösenden Teleskopen absuchen, um noch präzisere Daten der umgebenden Sterne zu erhalten.
Zum heutigen Datum können wir davon ausgehen, dass das junge Projekt um David Weldrake tatsächlich einen Transitplaneten um den
bislang leuchtschwächsten Stern gefunden hat. Eine Leistung, die die Grenzen der bodengebundenen Exoplanetensuche noch einmal um Größenordnungen erweitert. Ein guter Ausgangspunkt für die beteiligten Astronomen. Am MPIA wurde das Projekt
'Giant Transiting Planets Observations' (GITPO) in Zusammenarbeit mit dem israelischen
Wise Observatory aufgesetzt. Auf australischer Seite arbeitet man an einem Transitsuchprogramm, dass mit dem
'Sky Mapper' am 1.3m Teleskop des Observatorium von Mt. Stromlo realisiert wird.
Die Entdeckung von Lupus-TR-3 b ist in einer Arbeit beschrieben, die als Preprint bei arXiv öffentlich zugänglich ist:
Lupus-TR-3b: A Low-Mass Transiting Hot Jupiter in the Galactic Plane?
Alle Daten zu Lupus-TR-3 b im Katalog der Welten
