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.
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Der neu entdeckte Planet mit dem Namen Proxima d umkreist Proxima Centauri in einer Entfernung von etwa vier Millionen Kilometern. Das ist 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.
Künstlerische Darstellung von Proxima d, Quelle: ESO/L. Calçada
Die obige künstlerische Darstellung zeigt eine Nahaufnahme des Planetenkandidaten, Proxima d, in einer Umlaufbahn um den, dem Sonnensystem am nächsten liegenden, roten Zwergstern Proxima Centauri. Zwei weitere Planeten, von denen bekannt ist, dass sie Proxima Centauri umkreisen, sind ebenfalls auf obigem 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.
Der neu entdeckte Planet Proxima d besteht vermutlich aus Gestein und hat etwa ein Viertel der Masse der Erde. 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.
Das Proxima Centauri-System
Proxima Centauri ist mit einer Entfernung von etwas mehr als vier Lichtjahren der sonnennächste Stern. 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.
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. Quelle: Digitized Sky Survey 2,Acknowledgement: Davide De Martin/Mahdi Zamani
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.
Die Astronomen sind begeistert
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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.
„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. Dieses Ergebnis zeigt deutlich, wozu ESPRESSO in der Lage ist, und macht mich neugierig darauf, was es in der Zukunft noch alles finden wird.
„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."
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.
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.
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