Eine weitere spannende Ursache für die Unterschiede zwischen Theorie und Beobachtung wäre ein Mond. Vielleicht hat WASP-3b einen Mond – denn auch das würde zu TTVs führen. So ein “Exomond” würde aber nicht nur den Zeitpunkt des Transits verändern sondern auch die Dauer des Transits. Es müsste also nicht nur TTVs sondern auch TDVs (“Transit Duration Variations”) geben und die hat man nicht gemessen. Außerdem müsste ein Exomond der die beobachteten Abweichungen von der Theorie verursachen könnte 38 Mal schwerer sein als die Erde! Und so ein gewaltiger “Mond” ist dann doch ein wenig unwahrscheinlich.
Also handelt es sich wohl doch um einen weiteren Planeten, der die TTVs verursacht. Es ist nun aber nicht unbedingt einfach, herauszufinden, wie dessen Eigenschaften genau sind. Das geht eigentlich nur durch detaillierte numerische Simulationen. Man probiert also quasi alle möglichen zusätzlichen Planeten aus und schaut, was die für TTVs verursachen würden. Und am Ende nimmt man den, der die Beobachtungen am besten reproduziert. Hier hat man sich besonders auf die Regionen in der Gegend von Resonanzen konzentriert (wenn sich zwei Himmelskörper in einer Resonanz befinden, dann heisst das, dass ihre mittleren Umlaufzeiten in einem ganzzahligen Verhältnis stehen) denn Planeten in resonanten Umlaufbahnen können besonders starke TTVs herrufen. Die ersten 2232 Simulationen (durchgeführt übrigens mit dem Programm “Mercury 6” das ich hier näher vorgestellt habe) zeigten, dass es relativ unwahrscheinlich ist, dass sich der zweite Planet näher am Stern befindet als WASP-3b. Also hat man nochmal 23000 Simulationen nachgeschoben und außerhaln des Orbits von WASP-3b gesucht. Hier fand man tatsächlich mögliche Konfigurationen, die die Beobachtungen erklären könnten. Am allerbesten passte hier ein Planet, der etwa 15 Mal schwere als die Erde ist und sich 0.05 astronomische Einheiten vom Stern entfernt befindet. Das ist ein bisschen weiter außen als der bekannte Planet (der sich in 0.03 astronomischen Einheiten Abstand vom Stern befindet). Die Umlaufzeit des neuen Planeten beträgt 3,75 Tage und wer aufgepasst hat, wird merken dass das dieser Wert etwa zweimal so groß ist wie die Umlaufzeit des ersten Planeten (wenn auch nicht exakt). Es ist also durchaus möglich, dass sich die beiden Planeten in einer 2:1 Resonanz befinden!
Wenn es den neuen Planeten den gibt…Denn so aufregend und beeindruckend diese Beobachtung auch ist – eine echte “Entdeckung” kann man es leider noch nicht nennen. Dazu hat man noch zuwenig Erfahrung mit den Transitzeit-Variationen und in diesem Fall braucht man auf jeden Fall noch weitere Daten. Aber immerhin hat man nun eine konkrete Vorhersage (z.B. weiß man, dass der neue Planet bei einem Transit das Licht des Sterns um 0.03 bis 0.35 Prozent verdunkeln würde) und kann nun viel konkreter danach suchen. Diese neuen Beobachtungen werden nun natürlich gemacht und bald werden wir wissen, ob WASP-3c tatsächlich existiert und der erste Planet sein wird, der mit Transitzeit-Variationen gefunden wurde. So oder so – es ist auf jeden Fall eine spannende und gute Arbeit und ich gratulieren meinen ehemaligen Kollegen von der Unisternwarte in Jena ganz herzlich dazu!
G. Maciejewski, D. Dimitrov, R. Neuhaeuser, A. Niedzielski, St. Raetz, Ch. Ginski, Ch. Adam, C. Marka, M. Moualla, & M. Mugrauer (2010). Transit timing variation in exoplanet WASP-3b MNRAS (accepted) arXiv: 1006.1348v1
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