03.07.2014

Verwechslung: Sternflecken statt Planeten

Nur drei statt sechs Planeten bei Gliese 581 – neue Methode unterscheidet besser zwischen magnetischer Aktivität und erdähnlichen Begleitern.

Das Planetensystem um den zwanzig Lichtjahre entfernten Stern Gliese 581 sorgt seit seiner Entdeckung im Jahr 2005 für Kontroversen: Besteht es aus vier, fünf oder sogar sechs Planeten? Für besonderes Aufsehen sorgte vor vier Jahren der – vermeintlich – sechste Planet: Gliese 581g schien seine Bahn mitten in der lebensfreundlichen Zone zu ziehen und galt als der bis dato erdähnlichste Exoplanet. Nun jedoch zeigt sich, das die Zweifler recht haben: Nicht nur Gliese 581g, auch die Planeten -d und -f existieren nicht.

Abb.: So hatten sich die Astronomen das Planetensystem um den Stern Gliese 581 vorgestellt. Zum Vergleich unser Sonnensystem. Drei der Planeten – d, f und g – haben sich nun als Täuschung entpuppt, verursacht durch magnetische Aktivität auf der Oberfläche des Sterns. (Bild: NSF)

Aufgespürt wurde das Planetensystem von Gliese 581 mit der Doppler-Methode: Ein Planet kreist genau betrachtet nicht um seinen Stern, sondern beide Himmelskörper umrunden im Gleichtakt ihren gemeinsamen Schwerpunkt. Das führt zu einer periodischen Bewegung des Sterns, die sich über den Doppler-Effekt nachweisen lässt. Doch diese Methode hat ihre Tücken: Auch magnetische Aktivität auf der Sternoberfläche kann zu Dopplerverschiebungen der stellaren Spektrallinien führen.

Paul Robertson von der Pennsylvania State University und seine Kollegen haben nun die Doppler-Verschiebungen in Archivdaten der Spektrographen HARPS am 3,6-Meter Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO, sowie HIRES am Keck Observatory neu analysiert. Die Forscher konzentrierten sich dabei auf H-Alpha, die hellste Spektrallinie des angeregten Wasserstoffs. Denn diese, so Robertson und sein Team, reagiere am empfindlichsten auf stellare Aktivität. Aus den Daten konnten die Astronomen nicht nur die Rotationsdauer des Sterns zu 130 Tagen bestimmen. Sie fanden auch einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Intensität von H-Alpha als Maß der stellaren Aktivität und der Doppler-Verschiebung. Ein Teil der vermeintlichen Radialgeschwindigkeit gehe also, so die Schlussfolgerung der Wissenschaftler, auf die magnetische Aktivität zurück.

Nachdem Robertson und seine Kollegen die Doppler-Daten gegen diesen Einfluss korrigiert hatten, verschwanden die zuvor sichtbaren Signale der vermeintlichen Planeten d, f und g. Die Signale von b, c und e dagegen traten sogar deutlicher hervor. Deshalb sehen die Forscher das Ergebnis ihrer Untersuchung durchaus positiv. „Natürlich ist es unglücklich, dass sich solche viel versprechenden Planeten als Täuschung herausstellen“, so Robertson. „Doch die Ergebnisse unserer Untersuchung werden letztlich zur Entdeckung von weiteren erdähnlichen Planeten führen, da wir nun das Doppler-Signal besser von der magnetischen Aktivität unterscheiden können.“

Rainer Kayser

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