Kalte Supererde: Auch Barnards Pfeilstern hat einen Planeten

Angesichts der zig Milliarden Exoplaneten in der Milchstraße, deren Existenz aus Beobachtungen der letzten 30 Jahre und zunehmend glaubwürdigeren Hochrechnungen folgt, ist es zwar keine wirkliche Überraschung mehr – aber eine erfreuliche Feststellung: Nicht nur im allernächsten bekannten Sternsystem Alpha Centauri gibt es einen Planeten (bei der Komponente Proxima), sondern auch gleich beim nächst-weit entfernten Stern! Es handelt sich um Barnards Pfeilstern, einen Einzelstern mit der höchsten bekannten Eigenbewegung am Himmel von 10 Bogensekunden pro Jahr, was ihn bei einer Helligkeit von 9,5 mag. zu einem beliebten Motiv für Astrofotografen macht. Und um diesem Roten Zwerg in 6,0 Lichtjahren Entfernung, mit 1/5 Sonnendurchmesser, 1/6 ihrer Masse und 1/2300 ihrer Leuchtkraft, kreist alle 233 Tage ein Planet mit mindestens 3,3 Erdmassen: so weit vom schwachen Zwergstern entfernt, dass ihn nur 1/50 der Strahlungsintensität erreicht, die die Erde von der Sonne erhält. Der nunmehr bereits vierte bekannte Exoplanet in weniger als 10 Lichtjahren Entfernung berührt bereits die „Schneegrenze“, hinter der auch flüchtige chemische Elemente gefroren sind.

Die bislang einzige Evidenz für den Planeten sind 20 Jahre Messungen der Radialgeschwindigkeit von Barnards Pfeilstern, also seiner ganz leichten Bewegung vor und zurück entlang der Sichtlinie unter dem Schwerkraft-Einfluss des Begleiters: Erst die gemeinsame Auswertung der Daten an der Grenze des überhaupt Messbaren von sieben Instrumenten (Grafik unten) hat jetzt ein nach Ansicht der Auswerter überzeugendes periodisches Signal herausgekitzelt, das am besten durch einen Planeten mit 233 Tagen Umlaufszeit zu erklären ist (andere Perioden-Andeutungen selten als weniger signifikant). Da die Neigung seiner Bahn zur Sichtlinie nicht bekannt ist, kann nur eine Mindestmasse von der 3,3-fachen der Erde angegeben werden. Und zur Natur des Planeten lässt sich bei einem Abstand von 0,4 Astronomischen Einheiten nur sagen, dass die Temperatur auf seiner Oberfläche im Mittel bei -170°C liegt: gewiss eine lebensfeindliche Eiswüste. Aber seine Nähe zur Erde macht ihn zu einem verlockenden Ziel für Beobachtungen mit anderen Techniken: direkte Abbildung einerseits (mit heutiger Technik noch unerreichbar) aber auch Astrometrie. Denn die Schwerkraft von Barnard’s Star b müsste den Stern auch in der Himmelsebene ganz leicht (um Millibogensekunden, ausreichend für Hubble und Gaia) eiern lassen: Derlei war in der Vergangenheit sogar schon vermeintlich gesehen worden, doch diese Messungen erwiesen sich am Ende eindeutig als Instrumenten-Artefakt. Auf ein Neues!