Kaum ein Stern ohne Begleiter?

Ein Spezial-Spektrograph, den europäische Astronomen unter Schweizer Federführung für das alte 3,6m-Teleskop auf La Silla in Chile gebaut hatten, um mit höchster Präzision und systematischer denn je nach Exoplaneten zu suchen, hat nach einem halben Jahrzehnt eine imposante »Ernte« eingefahren – auf zwei Tagungen wurden jetzt gleich 45 (teilweise allerdings noch etwas vage) Funde auf einmal präsentiert, die durch ihre besonders geringen Massen auffallen. High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher oder HARPS heißt der Spektrograph nicht von ungefähr: Mit seinem Riesengitter und Echelle-System sollte er laut Spezifikation noch Schwankungen der Radialgeschwindigkeit eines Sterns (unter dem Schwerkraftzug von dessen Planeten) von einem Meter pro Sekunde nachweisen können – und hat sich in der Realität als noch dreimal besser erwiesen, wie der Schweizer Pionier der Exoplanetenjagd, Michel Mayor, bereits vergangenen Dezember in einem Vortrag in Bonn berichtete. Bei rund 0,3m/s ist seine Gruppe mit HARPS bereits angekommen, und selbst die 10cm/s-Marke sollte noch zu unterbieten sein. Schon jetzt sind im Prinzip Planeten von nur 2 Erdmassen nachweisbar. Die Grenze bilden bereits die Sterne selbst mit ihrer eigenen Variabilität der Oberfläche (oft im Bereich von 1m/s), die vor allem durch Pulsationen zustande kommt.

Als man mit HARPS 400 inaktive Sterne der Spektralklassen F, G und K beobachtete, zeigten sie typischerweise ein scheinbar chaotisches Auf und Ab der gemessenen Radialgeschwindigkeit von 1,5m/s. Eine intensive Überwachung von sechs Sternen – je 50 Beobachtungen in 150 Tagen – entlarvte jedoch ziemlich oft eine periodische Komponente von 50 bis 100 Tagen: »Praktisch alle besitzen sie Planeten mit geringen Massen,« schloss Mayor damals, und durch kühne Extrapolation (bei 7% aller bisher untersuchten Sterne wurden sicher Planeten entdeckt, aber es gibt zahlreiche Auswahleffekte) war er schon vorher zum Schluss gelangt, dass nahezu jeder Stern Planeten irgendeiner Art besitzen sollte. Die neuesten HARPS-Daten, die Mitte Juni publik geworden sind, scheinen den Eindruck zu festigen; von den 45 Planetenkandidaten hat keiner mehr als 30 Erdmassen und mehr als 50 Tage Umlaufszeit. Unter den Funden ist auch ein Trio mit 4,2, 6,7 and 9,4 Erdmassen, das um denselben Stern kreist. Was bringt aber die Zukunft? Viele Photonen und lange Messreihen, supergenaue Referenzspektrallinien durch Laser: Dann, so Mayor letztes Jahr, müssten Radialgeschwindigkeiten noch von 1cm/s bis 10cm/s messbar werden! Über konkrete Instrumente dafür wird bereits nachgedacht.

Daniel Fischer