ESO: Neuer Planet des sonnennächsten Sterns entdeckt

Mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile hat ein Astronomenteam Hinweise auf einen weiteren Planeten gefunden, der Proxima Centauri umkreist, den unserem Sonnensystem am nächsten gelegenen Stern. Eine Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network (ESON).

Quelle: ESON.

Diese künstlerische Darstellung zeigt Proxima d, einen Planetenkandidaten, der kürzlich in einer Umlaufbahn um den roten Zwergstern Proxima Centauri, den dem Sonnensystem am nächsten liegenden Stern, entdeckt wurde. Der Planet besteht vermutlich aus Gestein und hat etwa ein Viertel der Masse der Erde. Zwei weitere Planeten, von denen bekannt ist, dass sie Proxima Centauri umkreisen, sind ebenfalls auf dem Bild zu sehen: Proxima b, ein Planet mit etwa der gleichen Masse wie die Erde, der den Stern alle 11 Tage umkreist und sich in der bewohnbaren Zone befindet, und der Kandidat Proxima c, der sich auf einer längeren fünfjährigen Umlaufbahn um den Stern befindet. (Bild: ESO/L. Calçada)

10. Februar 2022 – Der Planetenkandidat ist der dritte und der leichteste bisher entdeckte im Orbit um diesen Stern. Mit nur einem Viertel der Masse der Erde ist der Planet zugleich einer der leichtesten Exoplaneten, die je gefunden wurden.

„Die Entdeckung zeigt, dass unser nächster stellarer Nachbar voller interessanter neuer Welten zu sein scheint, die in Reichweite weiterer Studien und zukünftiger Erkundungen liegen“, erklärt João Faria, Forscher am Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço in Portugal und Hauptautor der heute in Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Studie. Proxima Centauri ist mit einer Entfernung von etwas mehr als vier Lichtjahren der sonnennächste Stern.

Der neu entdeckte Planet mit dem Namen Proxima d umkreist Proxima Centauri in einer Entfernung von etwa vier Millionen Kilometern, weniger als ein Zehntel der Entfernung des Merkurs von der Sonne. Er befindet sich zwischen dem Stern und der habitablen Zone – dem Bereich um einen Stern, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten existieren kann – und benötigt nur fünf Tage für eine Umrundung von Proxima Centauri.

Diese künstlerische Darstellung zeigt eine Nahaufnahme von Proxima d, einem Planetenkandidaten, der kürzlich in einer Umlaufbahn um den roten Zwergstern Proxima Centauri, den dem Sonnensystem am nächsten liegenden Stern, entdeckt wurde. Der Planet besteht vermutlich aus Gestein und hat etwa ein Viertel der Masse der Erde. Zwei weitere Planeten, von denen bekannt ist, dass sie Proxima Centauri umkreisen, sind ebenfalls auf dem Bild zu sehen: Proxima b, ein Planet mit etwa der gleichen Masse wie die Erde, der den Stern alle 11 Tage umkreist und sich in der bewohnbaren Zone befindet, und der Kandidat Proxima c, der sich auf einer längeren fünfjährigen Umlaufbahn um den Stern befindet. (Bild: ESO/L. Calçada)

Es ist bereits bekannt, dass der Stern zwei weitere Planeten beherbergt: Proxima b, ein Planet mit einer Masse vergleichbar mit der der Erde, der den Stern alle 11 Tage in der habitablen Zone umkreist, und der Kandidat Proxima c, der sich auf einer längeren fünfjährigen Umlaufbahn um den Stern befindet.

Proxima b wurde vor einigen Jahren mit Hilfe des HARPS-Instruments am 3,6-Meter-Teleskop der ESO entdeckt. Der Fund wurde 2020 bestätigt, als Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen das Proxima-System mit einem neuen Instrument am VLT der ESO beobachteten, das über eine höhere Präzision verfügte, dem Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO). Bei diesen neueren VLT-Beobachtungen entdeckten die Astronomen die ersten Hinweise auf ein Signal, das auf ein Objekt mit einer fünftägigen Umlaufzeit hindeutet. Weil das Signal so schwach war, musste das Team Folgebeobachtungen mit ESPRESSO durchführen, um sicherzustellen, dass es sich um einen Planeten handelte und nicht einfach nur um eine Veränderung des Sterns selbst.

„Nachdem wir neue Beobachtungen erhalten hatten, konnten wir dieses Signal als einen neuen Planetenkandidaten bestätigen“, sagt Faria. „Ich war begeistert von der Aufgabe, ein so kleines Signal aufzuspüren und damit einen Exoplaneten so nahe an der Erde zu entdecken.“

Diese Karte zeigt das große südliche Sternbild des Zentauren (Centaurus) und die meisten mit dem freien Auge sichtbaren Sterne in einer klaren Nacht. Die Position des zu unserem Sonnensystem nächst gelegenen Fixsterns, Proxima Centauri, ist mit einem roten Kreis markiert. Proxima ist zu schwach, um mit den freien Auge gesehen zu werden, kann aber mit einer kleinen Teleskop leicht gefunden werden. (Bild: ESO/IAU and Sky & Telescope)

Mit nur einem Viertel der Masse der Erde ist Proxima d der leichteste Exoplanet, der jemals mit der Radialgeschwindigkeitstechnik gemessen wurde, und übertrifft damit einen kürzlich im Planetensystem L 98-59 entdeckten Planeten. Die Technik funktioniert, indem sie winzige Schwankungen in der Bewegung eines Sterns auffängt, die durch die Anziehungskraft eines ihn umkreisenden Planeten entstehen. Die Wirkung der Schwerkraft von Proxima d ist so gering, dass sie Proxima Centauri nur mit etwa 40 Zentimetern pro Sekunde (1,44 Kilometer pro Stunde) hin und her bewegt.

„Dieser Erfolg ist äußerst bedeutsam“, sagt Pedro Figueira, ESPRESSO-Instrumentenwissenschaftler bei der ESO in Chile. „Er zeigt, dass die Radialgeschwindigkeitstechnik das Potenzial hat, leichte Planeten wie unseren eigenen zu entdecken, die vermutlich die häufigsten in unserer Galaxie sind und die möglicherweise Leben, wie wir es kennen, beherbergen können.“

„Dieses Ergebnis zeigt deutlich, wozu ESPRESSO in der Lage ist, und macht mich neugierig darauf, was es in der Zukunft noch alles finden wird“, fügt Faria hinzu.

Die Suche von ESPRESSO nach anderen Welten wird durch das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO ergänzt, das derzeit in der Atacama-Wüste gebaut wird und für die Entdeckung und Untersuchung vieler weiterer Planeten um nahe Sterne entscheidend sein wird.

Dieses Bild zeigt die Himmelsregion um den hellen Stern Alpha Centauri AB sowie um den viel schwächeren roten Zwergstern Proxima Centauri, den zu unserem Sonnensystem nächst gelegenen Stern. Das Bild wurde aus Bildern des Digitized Sky Survey 2 zusammengestellt. Der blaue Halo um Alpha Centauri AB ist ein Artefakt des fotografischen Prozesses, der Stern ist in Wirklichkeit schwach gelb wie unsere Sonne. (Bild: Digitized Sky Survey 2, Acknowledgement: Davide De Martin/Mahdi Zamani)

Weitere Informationen
Diese Ergebnisse wurden in dem Artikel “A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri” (doi:10.1051/0004-6361/202142337) vorgestellt, der in Astronomy & Astrophysics erschienen ist.

Das Team besteht aus J. P. Faria (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal [CAUP] und Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Teneriffa, Spanien [IAC], Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Teneriffa, Spanien [IAC-ULL]), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO-Chile], IA-Porto), A. M. Silva (IA-Porto, FCUP) M. Damasso (Osservatorio Astrofisico di Torino, Italien [INAF-Turin]), O. Demangeon (IA-Porto, FCUP), F. Pepe (Département d’astronomie de l’Université de Genève, Schweiz [UNIGE]), N. C. Santos (IA-Porto, FCUP), R. Rebolo (Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Spanien [CSIC], IAC-ULL, IAC), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Italien [OATS]), V. Adibekyan (IA-Porto), Y. Alibert (Physikalisches Institut der Universität Bern, Schweiz), R. Allart (Fachbereich Physik und Institut für die Erforschung von Exoplaneten, Université de Montréal, Kanada, UNIGE), S. C. C. Barros (IA-Porto, FCUP), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [IA-Lisboa], Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL]), V. D’Odorico (OATS, Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italy [IFPU], Scuola Normale Superiore, Pisa, Italy) P. Di Marcantonio (OATS), X. Dumusque (UNIGE), D. Ehrenreich (UNIGE), J. I. González Hernández (IAC-ULL, IAC), N. Hara (UNIGE), J. Lillo-Box (Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), Depto. de Astrofísica, Madrid, Spanien), G. Lo Curto (Europäische Südsternwarte, Garching bei München, Deutschland [ESO], ESO-Chile) C. Lovis (UNIGE), C. J. A. P. Martins (IA-Porto, Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Italien), P. Molaro (OATS), IFPU), N. J. Nunes (IA-Lisbon), E. Pallé (IAC, IAC-ULL), E. Poretti (INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Italien), S. G. Sousa (IA-Porto, FCUP), A. Sozzetti (INAF-Turin), H. Tabernero (Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien [CSIC-INTA]), S. Udry (UNIGE), und M. R. Zapatero Osorio (CSIC-INTA).

Die Europäische Südsternwarte (ESO) befähigt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit, die Geheimnisse des Universums zum Nutzen aller zu entdecken. Wir entwerfen, bauen und betreiben Observatorien von Weltrang, die Astronominnen und Astronomen nutzen, um spannende Fragen zu beantworten und die Faszination der Astronomie zu wecken, und wir fördern die internationale Zusammenarbeit in der Astronomie. Die ESO wurde 1962 als zwischenstaatliche Organisation gegründet und wird heute von 16 Mitgliedstaaten (Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Finnland, Irland, Italien, den Niederlanden, Österreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, Spanien, der Tschechischen Republik und dem Vereinigten Königreich) sowie dem Gastland Chile und Australien als strategischem Partner unterstützt.

Der Hauptsitz der ESO und ihr Besucherzentrum und Planetarium, die ESO Supernova, befinden sich in der Nähe von München in Deutschland, während die chilenische Atacama-Wüste, ein wunderbarer Ort mit einzigartigen Bedingungen für die Himmelsbeobachtung, unsere Teleskope beherbergt.

Die ESO betreibt drei Beobachtungsstandorte: La Silla, Paranal und Chajnantor. Am Standort Paranal betreibt die ESO das Very Large Telescope und das dazugehörige Very Large Telescope Interferometer sowie zwei Durchmusterungsteleskope, VISTA, das im Infraroten arbeitet, und das VLT Survey Telescope für sichtbares Licht. Ebenfalls am Paranal wird die ESO das Cherenkov Telescope Array South betreiben, das größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium der Welt. Zusammen mit internationalen Partnern betreibt die ESO auf Chajnantor APEX und ALMA, zwei Einrichtungen zur Beobachtung des Himmels im Millimeter- und Submillimeterbereich.

Auf dem Cerro Armazones in der Nähe von Paranal bauen wir „das größte Auge der Welt am Himmel“ – das Extremely Large Telescope der ESO. Von unseren Büros in Santiago, Chile, aus unterstützen wir unsere Aktivitäten im Land und arbeiten mit chilenischen Partnern und der Gesellschaft zusammen.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Wissenschaftlicher Artikel
https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2202/eso2202a.pdf

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