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. Dieser 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. 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.“

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.