Astro-Forschung
Raumsonde Kepler entdeckt erdgroße Exoplaneten

Peter und Susanne Friedrich

von Peter und Susanne Friedrich, Pörnbach

Seit 2009 sucht die Raumsonde Kepler in einem kleinen Himmelsareal in den Sternbildern Schwan und Leier systematisch nach extrasolaren Planeten. Etwa 150.000 Sterne werden dazu "überwacht". Insbesondere Planeten von der Größe der Erde sollten mit Hilfe sog. Transite vor ihrem Zentralgestirn gefunden werden. Diese Sternfinsternisse lassen sich nur durch den geringfügigen Helligkeitsabfall, den der Planet verursacht, beobachten (s. Sternzeit 2/2011). Mindestens zwei gemessene Helligkeitseinbrüche sind erforderlich, um einen echten Planetentransit in Betracht ziehen zu können. Diese Kandidaten werden weiter beobachtet, dazu gehören auch spektroskopische Nachbeobachtungen von der Erde aus, mit denen eine rhythmische Radialgeschwindigkeitsveränderung des umkreisten Sterns über den Dopplereffekt nachgewiesen werden kann. Es bedarf daher einiger Zeit, die von Kepler gemessenen Daten auszuwerten und durch Nachuntersuchungen zu zuverlässigen wissenschaftlichen Aussagen zu kommen. Kandidaten werden in vier Kategorien eingeteilt: In Stufe 1 befinden sich solche Objekte, die mit 98%iger Sicherheit als Planet bestätigt werden konnten. Sie bekommen die Kennung Kepler plus eine Zahlen-Buchstaben-Kombination. In Stufe 2 und 3 werden solche Planeten aufgenommen, deren Lichtkurven gründlich untersucht wurden und so viele aber nicht alle Störeffekte, die zu falschen Identifikationen führen, ausgeschlossen werden konnten. Stufe 3 erhalten diejenigen Objekte, deren spektroskopische Nachbeobachtung zweideutig ist. Stufe 4 enthält solche Objekte, für die keine Nachbeobachtungen vorliegen. Alle Objekte der Stufen 2-4 werden als Kepler Object of Interest kurz KOI bezeichnet.

Bestätigte Planetensysteme

Zwei Jahre nach dem Start hatte man bereits 1200 meist größere Planetenkandidaten und acht sichere Planetensysteme mit 15 Planeten gefunden, bis Januar 2012 wurden weitere 11 Planetensysteme mit zusammen 26 bestätigten Planeten entdeckt. Hinzu kommen in diesen Systemen noch neun Kandidaten. Damit erhöht sich die Zahl der Planetensysteme mit mehr als einem bestätigten Planeten auf 17 (Abb. 1). Die Größe der Planeten variiert dabei zwischen Marsgröße bis größer als Jupiter. Alle Planeten sind ihren Zentralgestirnen näher als die Venus und haben Umlaufperioden zwischen 6 und 143 Tagen. Dies liegt daran, dass mindestens drei Transite plus Nachbeobachtungen nötig sind, um einen Planeten zu bestätigen, und so bis Ende 2011 nur Planeten mit kürzeren Umlaufzeiten als einem Jahr gefunden werden konnten. Die ersten Planeten mit einem Jahr Umlaufzeit kann man zum Ende dieses Jahres erwarten. Insgesamt wurden 61 Planeten entdeckt, die Zahl der Kandidaten in allen Stufen ist auf 2326 (Stand 5.12.2011) gestiegen. Unter den bestätigten befinden sich die kleinsten bisher entdeckten extrasolaren Planeten, ein erdgroßer und drei Planeten in Doppelsternsystemen.