Wissenschaftler entdecken einen Planeten, der unserer Sonne am nächsten ist

Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte haben Astronomen einen Exoplaneten entdeckt, der Barnards Stern umkreist, den unserer Sonne am nächsten gelegenen Einzelstern. Auf diesem neu entdeckten Exoplaneten, der mindestens die halbe Masse der Venus hat, dauert ein Jahr etwas mehr als drei Erdentage. Die Beobachtungen des Teams deuten auch auf die Existenz von drei weiteren Exoplanetenkandidaten in verschiedenen Umlaufbahnen um den Stern hin.

Barnards Stern liegt nur sechs Lichtjahre entfernt und ist das zweitnächste Sternsystem – nach der Drei-Sterne-Gruppe von Alpha Centauri – und der uns am nächsten gelegene Einzelstern. Aufgrund seiner Nähe ist es ein Hauptziel bei der Suche nach erdähnlichen Exoplaneten. Trotz einer vielversprechenden Entdeckung im Jahr 2018 wurde bisher kein Planet bestätigt, der Barnards Stern umkreist.

Die Entdeckung dieses neuen Exoplaneten – in einem Papier angekündigt veröffentlicht heute im Journal Astronomie und Astrophysik– ist das Ergebnis von Beobachtungen, die in den letzten fünf Jahren mit dem VLT der ESO am Paranal-Observatorium in Chile durchgeführt wurden. „Auch wenn es lange gedauert hat, waren wir immer zuversichtlich, dass wir etwas finden könnten“, sagt Jonay González Hernández, Forscher am Instituto de Astrofísica de Canarias in Spanien und Hauptautor der Studie.

Das Team suchte nach Signalen von möglichen Exoplaneten innerhalb der bewohnbaren oder gemäßigten Zone von Barnards Stern – dem Bereich, in dem flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten existieren kann. Rote Zwerge wie Barnards Stern werden häufig von Astronomen ins Visier genommen, da massearme Gesteinsplaneten dort leichter zu entdecken sind als in der Nähe größerer sonnenähnlicher Sterne.

Barnard b, wie der neu entdeckte Exoplanet genannt wird, ist Barnards Stern zwanzigmal näher als Merkur der Sonne. Er umkreist seinen Stern in 3,15 Erdentagen und hat eine Oberflächentemperatur von etwa 125 °C.

„Barnard b ist einer der Exoplaneten mit der geringsten bekannten Masse und einer der wenigen bekannten mit einer geringeren Masse als die Erde. Aber der Planet ist zu nah am Heimatstern, näher als die bewohnbare Zone“, erklärt González Hernández. „Selbst wenn der Stern etwa 2500 Grad kühler ist als unsere Sonne, ist es dort zu heiß, um flüssiges Wasser an der Oberfläche zu halten.“

Für ihre Beobachtungen nutzte das Team ESPRESSO, ein hochpräzises Instrument zur Messung des Wackelns eines Sterns, das durch die Anziehungskraft eines oder mehrerer umlaufender Planeten verursacht wird. Die aus diesen Beobachtungen gewonnenen Ergebnisse wurden durch Daten anderer Instrumente bestätigt, die ebenfalls auf die Exoplanetenjagd spezialisiert sind: HARPS am La Silla-Observatorium der ESO, HARPS-N und CARMENES. Die neuen Daten unterstützen jedoch nicht die Existenz des 2018 gemeldeten Exoplaneten.

Zusätzlich zu dem bestätigten Planeten fand das internationale Team auch Hinweise auf drei weitere Exoplanetenkandidaten, die denselben Stern umkreisen. Für diese Kandidaten sind jedoch zusätzliche Beobachtungen mit ESPRESSO erforderlich, um bestätigt zu werden.

„Wir müssen diesen Stern nun weiter beobachten, um die anderen Kandidatensignale zu bestätigen“, sagt Alejandro Suárez Mascareño, Forscher ebenfalls am Instituto de Astrofísica de Canarias und Mitautor der Studie. „Aber die Entdeckung dieses Planeten zeigt zusammen mit anderen früheren Entdeckungen wie Proxima b und d, dass unser kosmischer Hinterhof voller Planeten mit geringer Masse ist.“

Das derzeit im Bau befindliche Extremely Large Telescope (ELT) der ESO wird das Gebiet der Exoplanetenforschung verändern. Das ANDES-Instrument des ELT wird es Forschern ermöglichen, mehr dieser kleinen Gesteinsplaneten in der gemäßigten Zone um nahegelegene Sterne außerhalb der Reichweite aktueller Teleskope zu entdecken und die Zusammensetzung ihrer Atmosphären zu untersuchen.