Die Zahl der bekannten Planeten in der Sonnenumgebung

Die Zahl der bekannten Planeten in der Sonnenumgebung

Physik-News vom 22.02.2023
 

Das CARMENES-Programm hat 20 000 Beobachtungen von mehr als 300 Sternen veröffentlicht - Diese Messungen führten zur Entdeckung von 59 Planeten, von denen ein Dutzend potenziell habitabel sind. Dieser spektroskopische Datensatz wurde am Calar-Alto-Observatorium in Spanien gewonnen und ist nun öffentlich zugänglich. Das CARMENES-Instrument, das bei dieser Durchmusterung zum Einsatz kam, hat sich als erfolgreich erwiesen und wird noch bis mindestens Ende 2023 Informationen über Planeten um kleine, kühle Sterne liefern.

Das CARMENES-Projekt hat vor kurzem die Daten von rund 20 000 Beobachtungen veröffentlicht, die zwischen 2016 und 2020 für eine Stichprobe von 362 nahen kühlen Sternen gemacht wurden. Das von Spanien und Deutschland finanzierte Projekt nutzt ein Instrument des Calar-Alto-Observatoriums mit dem Ziel, erdähnliche Exoplaneten (aus Gestein und gemäßigt) zu finden, die möglicherweise flüssiges Wasser auf ihrer Oberfläche beherbergen, wenn sie sich in der sogenannten „habitablen Zone“ ihres Sterns befinden.


Eine künstlerische Darstellung eines hochauflösenden Bildes eines erdgroßen Planeten im kühlen Bereich der habitable Zone eines nahen M-Zwergs.

Publikation:


I. Ribas et al.
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Guaranteed time observations Data Release 1 (2016-2020)
Astronomy & Astrphysics (2023)

DOI: 10.1051/0004-6361/202244879



Unter der Vielzahl der veröffentlichten Messdaten sind diejenigen hervorzuheben, die zur Entdeckung von 59 Exoplaneten geführt haben, von denen ein Dutzend potenziell lebensfreundlich ist.



Das CARMENES-Instrument ist ein optischer und Nahinfrarot-Spektrograf, d. h. ein Gerät, das sowohl sichtbares als auch infrarotes Licht der Zielobjekte misst. Seit 2015 dient es als Planetenjäger am Calar-Alto-Observatorium, wobei es gezielt nach erdähnlichen Exoplaneten bei nahen roten Zwergsternen sucht. Das von einem Stern gesammelte Licht (das Sternspektrum) kann Hinweise auf die Existenz von Exoplaneten bieten, da es den Forschern ermöglicht, die kleinen Bewegungen des Sterns zu messen, die durch die Anziehungskraft der ihn umkreisenden Planeten entstehen. Die mit CARMENES gewonnenen hochauflösenden Spektren ermöglichen den Astronomen, die Geschwindigkeit des Sterns mit einer Genauigkeit von einem Meter pro Sekunde bestimmen, was eine große technische Herausforderung darstellt. Diese Technik ist in der Lage, erdgroße Planeten um massearme Sterne zu entdecken.


Diagramm der Planeten des CARMENES-Programms.

Das MPIA hat wesentlich zur Entwicklung des CARMENES-Spektrografen und seinem wissenschaftlichen Erfolg beigetragen. Insbesondere haben Teile des wissenschaftlichen und technischen Personals des MPIA die elektronische Kamera entwickelt und gebaut, d. h. das Element, welches das spektral zerlegte Licht aufnimmt und als digital verarbeitete Daten an den Computer weiterleitet. „Die MPIA-Wissenschaftler haben wesentlich zur Entdeckung mehrerer Gesteinsplaneten beigetragen. Kürzlich haben sie über Wolf 1069 b berichtet, der einer der vielversprechendsten Exoplaneten ist, auf dem möglicherweise habitable Bedingungen herrschen könnten“, betont MPIA-Direktor Thomas Henning.

„Seit der Inbetriebnahme hat CARMENES 17 bekannte Planeten neu analysiert und 59 neue Planeten in der Nähe unseres Sonnensystems entdeckt und bestätigt, womit es einen wichtigen Beitrag zur fortgesetzten Erfassung der nahen Exoplaneten leistet“, erklärt Ignasi Ribas. In der Tat hat dieses Instrument die Zahl der uns bekannten Exoplaneten um nahe gelegene kühle Sterne erhöht, indem es die Zahl der mit der oben beschriebenen Methode entdeckten Planeten verdoppelt hat. Es ist zu hoffen, dass Forschende den ersten großen veröffentlichten Datensatz auswerten und dadurch die wissenschaftliche Ausbeute weiter steigern können. Wichtig ist, dass CARMENES fast die Hälfte aller nahen kleinen Sterne beobachtet hat (ein Teil davon kann nur von der südlichen Hemisphäre aus beobachtet werden). Darüber hinaus liefern die gewonnenen Spektren äußerst wertvolle Informationen über die Atmosphären der Sterne und ihrer Planeten, neben anderen wissenschaftlichen Fragestellungen.

Die in Astronomy & Astrophysics veröffentlichte Arbeit ist der 100. Artikel des CARMENES-Konsortiums, was den Erfolg des Projekts bei der Bereitstellung von Informationen über erdähnliche Exoplaneten und ihre Sterne belegt. In dieser Studie wurden die Daten im sichtbaren Licht veröffentlicht; das Expertenteam ist noch dabei, die Verarbeitung der Infrarotdaten zu verbessern. Sobald diese Daten veröffentlicht sind, wird die Astronomengemeinschaft über einen zweiten großen Satz von Beobachtungen verfügen.

Das CARMENES-Projekt wird im Rahmen von CARMENES Legacy-Plus fortgesetzt, das im Jahr 2021 begann und weitere Beobachtungen der gleichen Sterne durchführt. „Um Planeten in der Umgebung eines Sterns zu entdecken, müssen wir ihn mindestens 50 Mal beobachten. Obwohl der erste Datensatz bereits veröffentlicht wurde, damit die wissenschaftliche Gemeinschaft darauf zugreifen kann, sind die Beobachtungen noch nicht abgeschlossen“, erklärt Juan Carlos Morales, IEEC-Wissenschaftler am ICE-CSIC. Die Beobachtungen im Rahmen dieser Projektverlängerung werden mindestens bis Ende 2023 andauern.


Diese Newsmeldung wurde mit Material des Max-Planck-Instituts für Astronomie via Informationsdienst Wissenschaft erstellt


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