Planetenjägern um Scott Gaudi ist es erstmals gelungen, gleich zwei Exoplaneten mit der Microlensing-Methode zu entdecken. Darüber berichtet das 70-köpfige internationale Astronomenteam in der letzte Woche erschienenen Ausgabe der Fachzeitschrift Science. Das Microlensing-Suchverfahren lässt sich anwenden, wenn ein Stern vor einem weiter entfernten vorüberzieht, wobei das Licht des Hintergrundsterns durch den Vordergrundstern verstärkt wird. Mit dem so entstandenen Mikrolinseneffekt kann ein eigentlich leuchtschwacher Stern entdeckt werden und durch weitere, schwächere Verstärkungen in der Lichtkurve können auch Begleiter gefunden werden, die sich nach genauen Messungen als planetare Objekte herausstellen können.
An der Entdeckung der Planeten waren insgesamt fünf auf die Microlensing-Technik spezialisierte Suchprogramme beteiligt, die jeweils aus mehreren Teleskopen bestehen. Neben OGLE (Optical Gravitational Lens Experiment) und MOA (Microlensing Observations in Astrophysics), die zusammen rund 700 Mikrolinsen pro Jahr beobachten, gehörten zur Entdeckung und der großangelegten Untersuchung des ersten Mikrolinsen-Planetensystems die Projekte PLANET, RoboNET und μFUN.
Das OGLE-Frühwarnsystem registrierte am 28. März 2006 bei einem Mikrolinsen-Ereignis eine Signatur, die für einen Planeten der Jupiterklasse sprach. Der eigentliche Peak in der Lichtkurve, der eindeutig auf einen Planeten hinweisen sollte, sollte erst anderthalb Wochen später, am 08. April, sichtbar werden. Wie berechnet erschien er tatsächlich am 08. April, zusätzlich wurde jedoch ein weiterer Lichtimpuls am 05./06. April gemessen. Wertvolle Daten zu diesem unerwarteten Peak wurden von OGLE und μFUN (genauer: das 1 Meter WISE-Teleskop in Israel und das 1,3 Meter SMARTS-Teleskop des Cerro Tololo-Observatoriums in Chile) aufgenommen.
Die gewonnenen Daten können nur durch die Anwesenheit von zwei Planeten erklärt werden, wobei das Verhältnis ihrer Masse und ihres Abstandes zueinander sehr den entsprechenden Zahlen von Jupiter und Saturn in unserem Sonnensystem ähneln. Es wäre das erste mit der Microlensing-Methode entdeckte Planetensystem. Zwei unabhängige Gruppen kamen zum selben Ergebnis: Die beobachtete Lichtkurve kann nur mit zwei Planeten erklärt werden.
So wurden mit OGLE-2006-BLG-109Lb und OGLE-2006-BLG-109Lc nicht nur erstmals zwei Microlensing-Planeten um einen Stern entdeckt, sondern auch ein Analogon zu Jupiter und Saturn, den beiden größten Planeten in unserem Sonnensystem. Wie erwähnt gleichen sich die Verhältnisse von Masse (rund 0,3) und die relativen Abstände zueinander (etwa 0,6). Allerdings ist das entdeckte Planetensystem gegenüber den Umlaufbahnen von Jupiter und Saturn nur halb so groß und auch die Oberflächentemperaturen sind 30% niedriger (der Zentralstern ist kleiner und damit kühler als die Sonne). Zur Verdeutlichung sind in der folgenden Tabelle die Daten von Jupiter und Saturn und der beiden Planeten von OGLE-2006-BLG-109L eingetragen; angegeben sind mittlerer Abstand zum Heimatgestirn (AU, Astronomische Einheiten), Masse (Jupitermassen) und Oberflächentemperatur (°C).
Planet Mittlerer Ab- Masse Temperatur
stand zum Stern
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b 2,3 0,71 -190
c 4,6 0,27 -215
Jupiter 5,2 1,0 -110
Saturn 9,6 0,3 -140
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OGLE-2006-BLG-109L, der Stern, um die die entdeckten Planeten kreisen, ist etwa 4.900 Lichtjahre entfernt und besitzt nur 0,5 Sonnenmassen. Er ist 1.000.000-mal schwächer, als der unter einem dunklen Nachthimmel schwächste sichtbare Stern, d.h. die scheinbare Helligkeit liegt unter 20,0mag. Am Himmel steht er in der Grenzregion der Sommersternbilder Schütze und Skorpion. Die Entfernung der für das Mikrolinsen-Ereignis verantwortlichen Lichtquelle wird währenddessen mit 26.000 Lichtjahren angenommen.
Preprint:
Discovery of a Jupiter/Saturn Analog with Gravitational Microlensing
Nico Schmidt
