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Künstlerische Darstellung unseres Planetensystems

Mehr Planeten als Sterne in der Milchstraße

Erst in den 1990er Jahren konnte nachgewiesen werden, dass es auch außerhalb unseres Sonnensystems Planeten gibt. Seither wurden hunderte solcher extrasolarer Planeten entdeckt. Eine aktuelle Studie besagt, dass es von ihnen in der Milchstraße geradezu wimmelt: Denn jeder Stern hat mindestens einen Planeten.

Astronomie 12.01.2012

Im Schnitt sind es sogar 1,6 Planeten, wie Astronomen aus einem sechs Jahre langen Beobachtungsprogramm schließen. "Dabei hat sich herausgestellt, dass Planeten in unserer Milchstraße häufiger vorkommen als Sterne", sagt Erstautor Arnaud Cassan vom Astrophysikalischen Institut Paris.

Die Astronomen haben hochgerechnet, dass vermutlich etwa zehn Milliarden Sterne unserer Heimatgalaxie Planeten in der sogenannten bewohnbaren Zone besitzen, wo Wasser flüssig wäre. Ob es dort irgendwo Leben gibt, wissen sie allerdings nicht.

Verschiedene Messmethoden

Die meisten der bisher bekannten extrasolaren Planeten (Exoplaneten) umkreisen ihren Stern relativ nahe - zumindest aus Sicht ihrer irdischen Beobachter. Der Grund dafür sind die Eigenschaften der für den Nachweis verwendeten Methoden, bei denen vor allem die Radialgeschwindigkeit bzw. die Helligkeit eines Sternes ("Transit-Methode") gemessen werden. Geringste Schwankungen der Messwerte können auf einen Begleiter hinweisen. Mit Hilfe dieser Methoden wurde gezeigt, dass zwischen 17 und 30 Prozent sonnenähnlicher Sterne von einem Planeten umkreist werden.

Seit einigen Jahren wird eine weitere Methode zum Nachweis von Exoplaneten verwendet, die dazu geeignet ist, auch kleinere Planeten mit größerer Umlaufbahn zu entdecken. Die internationalen Arbeitsgruppe "Planet" (Probing Lensing Anomalies Network) verwendet dazu sogenannte Gravitationslinsen.

Mitglied dieser Gruppe ist die österreichische Astronomin Jadwiga Donatowicz, die beim Zentralen Informatikdienst der Technischen Universität (TU) Wien arbeitet.

Gravitationslinseneffekt

Ö1 Sendungshinweis:

"Von Sternguckern und Sterndeutern" - Die Sternwarte im Stift Kremsmünster in "Memo - Ideen, Mythen, Feste am 6.1., 19.05 Uhr.

Beim "gravitational microlensing" machen sich die Wissenschaftler einen von Albert Einstein in der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Effekt zunutze: Benötigt wird dazu ein weit entfernter Stern als "Lichtquelle". Zieht davor ein anderer Stern vorüber, wird durch dessen Gravitation das Licht des Quellsterns gebeugt, was zu Helligkeitssteigerung führt, die von der Masse und damit der Gravitation des vorüberziehenden Sterns abhängt. Man nutzt also den Gravitationseffekt eines massiven Sterns quasi als Linse.

Künstlerische Darstellung mehrer Planetensysteme in der Milchstraße

ESO/M. Kornmesser

Künstlerische Darstellung mehrer Planetensysteme in der Milchstraße

"Wird dieser Stern aber von einem Planeten begleitet, verstärkt sich dieser Effekt kurzfristig und hinterlässt seine Spuren in der photometrischen Kurve der beobachteten Lichtquelle - das können wir messen", erklärte Donatowicz im Gespräch.

Aus den registrierten Werten kann auf die Masse und die Umlaufbahn des Planeten geschlossen werden. Solche Gravitationslinsen sind von der Erde wegen der erforderlichen geometrischen Anordnung nur schwer aufzuspüren: weniger als einer von einer Million Sternen wird einem solchen Gravitationslinsen-Effekt unterworfen. Ein eigenes internationales Forscherteam (Optical Gravitational Lensing Experiment) ist deshalb damit beschäftigt, solche Gravitationslinsen ausfindig zu machen.

62 Prozent der Sterne von "Super-Erden" umkreist

Mit Hilfe statistischer Analysen von "Microlensing"-Daten, die in den Jahren 2002 bis 2007 erfasst wurden, haben die Wissenschaftler nun festgestellt, dass 17 Prozent der Sterne von Planeten etwa mit der Masse des Jupiters umkreist werden, etwa jeder zweite Stern (52 Prozent) von Neptun-ähnlichen Planeten und rund 62 Prozent von "Super-Erden". Das sind Planeten mit der fünf- bis zehnfachen Masse der Erde.

Mit Hilfe der Gravitationslinsen lassen sich laut Donatowicz erstmals auch "freischwebende Planeten" nachweisen. Dabei handelt es sich um Himmelskörper, die nur sehr schwach oder überhaupt nicht an ein Zentralgestirn gebunden sind. "Den Berechnungen zufolge gibt es in der Milchstraße rund doppelt so viele herrenlose Planeten wie Sterne", so die Astronomin.

science.ORF.at/APA/dpa

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