Bei der Suche nach extrasolaren Planeten muss man auch auf die Sterne achten! Da so gut wie alle Planeten indirekt entdeckt werden, muss man den Stern verstehen, wenn man mehr über den Planeten wissen will. Das gilt für die Radialgeschwindigkeitsmethode, bei der man das von Planeten verursachte Wackeln eines Sterns beobachtet genau so wie bei der Transitmethode, die mittlerweile die Suche nach extrasolaren Planeten dominiert. Und wie eine aktuelle Arbeit (“Spectroscopy of Faint Kepler Mission Exoplanet Candidate Host Stars”) zeigt, lohnt es sich, die Sterne ganz genau zu betrachten.

Das Weltraumteleskop Kepler ist zwar kaputt, hat aber in den letzten Jahren jede Menge Planeten und Planetenkandidaten entdeckt. Dabei suchte es nach Transits, also den Ereignissen, bei denen ein Planet vor seinem Stern vorüber zieht und dabei kurzfristig ein wenig von dessen Licht blockiert. Aus diesen Helligkeitsschwankungen kann man dann die Eigenschaften des Planeten ableiten. Aber nur, wenn man auch die Eigenschaften des Sterns kennt! Was man beobachtet, zeigt einem nur das relative Größenverhältnis zwischen Stern und Planet. Man kann sagen, um wie viel kleiner der Planet im Vergleich zum Stern ist, aber so lange man nicht weiß, wie groß der Stern ist, weiß man auch nicht, wie groß der Planet ist.

Natürlich gibt es Möglichkeiten, die Größe eines Sterns zu bestimmen. Seine Helligkeit zum Beispiel hängt mit der Größe zusammen. Je größer, desto heller ist ein Stern normalerweise auch (natürlich gibt es Ausnahmen). Und die Helligkeit misst Kepler ja regelmäßig; man hat also eine recht gute Vorstellung von der Größe der Sterne, bei der man Planeten gefunden hat. Aber wenn man es genau wissen will, muss man auch genau beobachten. Und das heißt, dass man Spektroskopie betreiben und das Licht der Sterne exakt analysieren muss. Daraus kann man die Zusammensetzung ableiten und die verrät einem zusammen mit den anderen bekannten Parametern schon sehr viel mehr über die Größe des Sterns. Ein Spektrum zeigt genau, wie sich die verschiedenen chemischen Elemente verteilen und verhalten und wie das geschieht hängt unter anderem auch von der Größe des Sterns ab.

So eine spektroskopische Untersuchung ist aber aufwendig und dauert (besonders bei den Sternen, die Kepler untersucht hat und die alle ziemlich lichtschwach sind). Mark Everett vom National Optical Astronomy Observatory in Arizona und seine Kollegen haben sich trotzdem an die Arbeit gemacht und drei Jahre lang 268 Sterne untersucht, bei denen Kepler Planeten vermutet. Ihr Ergebnis ist interessant: 87 Prozent der Sterne waren ein wenig größer als man bisher angenommen hatte. Und 26 Prozent der Sterne waren sogar bis zu 35 Prozent größer als bisher gedacht! Das hat natürlich auch Konsequenzen auf die Planeten. Wenn die Sterne größer sind als gedacht, dann sind das auch die Planeten. Oder besser gesagt, die Planetenkandidaten! Die 132 bestätigten Planeten, die Kepler entdeckt hat, betrifft das nicht. Damit aus einem Planetenkandidaten ein bestätigter Planet wird, muss man sowieso jede Menge Nachfolgebeobachtungen machen, und dabei bestimmt man auch die Größe des Sterns genau.

PT_Kepler_New_1924

Apropos Planetenkandidaten: Davon gibt es wieder 1924 mehr (Und bei Kepler hat man sich jetzt entschieden, die Dinger “Kepler Object of Interest (KOI)” zu nennen. Das war zwar auch früher schon die Bezeichnung für die interessanten Objekte, die vielleicht Planeten sein könnten, aber im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit hat man die KOIs bis jetzt immer als “Planetenkandidat” bezeichnet). Die Untersuchung von Everett und seinen Kollegen hat natürlich auch Auswirkungen auf die Statistik der KOIs. Wenn der Stern größer ist als vorher, dann ändert sich auch die Position der habitablen Zone. KOIs, von denen man bisher annahm, sie lägen darin, rutschen nun raus und umgekehrt. KOIs, von denen man bisher dachte, sie wären klein genug um erdähnlich zu sein, sind das nun vielleicht nicht mehr. Aber die 87% von Everett sind natürlich selbst nur Statistik. Erst wenn wir alle KOIs nachbeobachtet haben und aus den KOIs endlich echte Planeten geworden sind, werden wir auch wissen, wie groß sie wirklich sind.

Kommentare (3)

  1. #1 Luk
    6. Juni 2013

    Interessant. Bin ja gespannt was da noch alles rauskommt. Und dieses Jahr wird Gaia gestartet dann kommen nochmal 20 mal mehr Kandidaten dazu!

  2. #2 Alderamin
    6. Juni 2013

    @Florian

    (besonders bei den Sternen, die Kepler untersucht hat und die alle ziemlich lichtschwach sind)

    Hmm, ich dachte, die hätten so um die 12. Größe, das ist für ein Großteleskop doch ein Scheinwerfer…

  3. #3 Florian Freistetter
    6. Juni 2013

    @Alderamin: Naja, wenn du vernünftige Spektroskopie machen willst, dann ist 12m schon ein wenig schwach. Vor allem, weil ja Keck, VLT & Co auch noch andere Sache zu tun haben, als Kepler nachzubeobachten und man auch kleinere Teleskope benutzen muss.