Ältester Stern mit erdähnlichen Planeten entdeckt

Fünf Exoplaneten, deren Größe mit der der Erde vergleichbar ist, kreisen um den Stern Kepler-444. Das ferne Sonnensystem ist mehr als doppelt so alt wie unser eigenes.

27. Januar 2015

Das älteste bisher bekannte Sonnensystem, das Planeten von erdähnlicher Größe enthält, haben Forscher unter Leitung der Universität Birmingham entdeckt. Gleich fünf solcher vergleichsweise kleinen Planeten umkreisen den Stern Kepler-444, dessen Geburtsstunde etwa 11,2 Milliarden Jahre zurückliegt. Der Fund beruht auf Messdaten des Weltraumteleskops Kepler. Er legt nahe, dass lebensfreundliche Welten bereits früher im Universum existiert haben könnten als bisher gedacht. Zu der Studie, die heute im Fachmagazin Astrophysical Journal erscheint, haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen maßgeblich beigetragen. Seit Anfang des Jahres widmet das MPS dem Thema “Das Alter von Sternen und galaktische Evolution“ eine Max-Planck-Forschungsgruppe. Leiterin ist Dr. Saskia Hekker.

Fünf Planeten, deren Größen vergleichbar sind mit der der Erde, umkreisen den Stern Kepler-444 im Sternbild Lyra. Mit 11,2 Milliarden Jahren ist das Planetensystem das älteste bekannte, das Planeten von erdähnlicher Größe enthält.

 

Wie eine weit entfernte Ausgabe unseres eigenen inneren Sonnensystems mutet das Planetensystem um den Stern Kepler-444 an: Zwar kreisen dort im Sternbild Lyra nicht vier, sondern fünf kleine Planeten um ihr Zentralgestirn; ihre Größen liegen jedoch alle zwischen denen von Merkur und Venus.

Die fünf Exoplaneten umrunden den Stern in weniger als zehn Tagen und dementsprechend in einem Abstand von weniger als einem Zehntel der Entfernung zwischen Erde und Sonne. Überraschend ist vor allem das Alter des neuentdeckten Planetensystems: Mit 11,2 Milliarden Jahren ist es fast zweieinhalb Mal so alt wie unser Sonnensystem. Bisher ist kein anderes System vergleichbaren Alters bekannt, das Planeten von erdähnlicher Größe besitzt. 

Für seine Auswertungen bediente sich das Forscherteam der Methoden der Asteroseismologie: Mit Hilfe des Weltraumteleskops Kepler beobachteten sie die natürlichen Resonanzen des Sterns Kepler-444. Diese werden von Schallwellen erzeugt, die im Stern gefangen sind und ihn zum Schwingen bringen. „Die Schwingungen verursachen winzige Helligkeitsschwankungen in dem Licht, das der Stern ins All strahlt“, erklärt Dr. Saskia Hekker vom MPS. „Ihnen können wir Durchmesser, Masse und Alter des Sterns entnehmen.“

Die Exoplaneten wurden in einem zweiten Schritt aufgespürt. Wenn ein Exoplanet auf seiner Umlaufbahn aus Sicht des Weltraumteleskops vor seinem Stern passiert, verdeckt er ihn zum Teil und dämpft sein Licht. Daraus lässt sich das Größenverhältnis von Planet und Stern berechnen. 

Über einen Zeitraum von vier Jahren richtete das Weltraumteleskop Kepler, das seit 2009 aus einer Umlaufbahn um die Sonne nach Exoplaneten sucht, immer wieder seinen Blick auf den nach ihm benannten Stern mit der Nummer 444. „Um die schwachen Schwingungen des Sterns und die winzigen Planeten aufzuspüren, sind lange und ununterbrochene Beobachtungszeiten notwendig. Nur die hochqualitativen Daten, welche die Kepler Mission liefert, machen dies möglich“ so Dr. Timothy White von der Universität Göttingen.

„Die neue Entdeckung hat weitreichende Folgen für unser heutiges Bild des Universums“, so Dr. Tiago Campante von der Universität Birmingham, der die Studie leitete. Sie beweist, dass während des Großteils der etwa 13,8 Milliarden Jahre währenden Geschichte des Universums Planeten von erdähnlicher Größe entstanden sind. „Wir halten es deshalb für denkbar, dass auch in den frühen Phasen des Universums lebensfreundliche Welten existiert haben könnten“, so Hekker.

Seit Anfang dieses Jahres leitet Dr. Saskia Hekker die Max-Planck-Forschungsgruppe „Das Alter der Sterne und galaktische Evolution“ am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.                                                       

 

Dr. Saskia Hekker leitet seit Anfang des Jahres die neue Max-Planck-Forschungsgruppe „Das Alter der Sterne und galaktische Evolution“ am MPS. Nach ihrer Promotion 2007 an der Universität von Leiden in den Niederlanden forschte sie am Observatoire Royal de Belgique und an der Universität Birmingham in England. 2011 erhielt sie das angesehene Veni Fellowship der Niederländischen Organisation für wissenschaftliche Forschung, um ihre Arbeit am Astronomischen Institut „Anton Pannenkoek“ der Universität von Amsterdam fortzusetzen. Seit 2013 ist ihre wissenschaftliche Heimat das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Dort forschte sie zunächst im Rahmen eines Starting Grants des Europäischen Forschungsrates.

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