Direkte Beobachtung: Haben Astronomen Super-Erde um Proxima Centauri abgelichtet?

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Mögliches Signal des Planeten „Proxima c“ im April 2018 (unterer kleiner gelber Kreis) im nahen Infrarotspektrum. Die türkisfarbene Ellipse markiert die vorhergesagte Umlaufbahn des Paneten um seinen Stern Proxim Cantauri. Copyright: R. Gratton et al., 2020

Mögliches Signal des Planeten „Proxima c“ im April 2018 (unterer kleiner gelber Kreis) im nahen Infrarotspektrum. Die türkisfarbene Ellipse markiert die vorhergesagte Umlaufbahn des Planeten um seinen Stern Proxim Cantauri.
Copyright: R. Gratton et al., 2020

Padova (Italien) – Seit 2016 die Europäische Südsternwarte (ESO) einen erdgroßen Felsplaneten innerhalb der lebensfreundlichen Zone um den nächsten Sonnennachbar Proxima Centauri entdeckt haben, steht das System des roten Zwergsterns im wissenschaftlichen Fokus – ist es von der Erde doch gerade einmal rund 4,25 Lichtjahre entfernt. Im Frühjahr bestätigten Astronomen dann die Existenz eines schon 2019 entdeckten weiteren Planeten, vermutlich einer Super-Erde in dem System, der nun vielleicht sogar direkt aufgenommen werden konnte.

Wie das internationale Team um Raffaele Gratton vom italienischen INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) am Osservatorio Astronomico di Padova im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ und vorab via ArXiv.org berichtet, haben sie den mit der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckten Planeten (…GreWi berichtete 1, 2) mit dem Instrument „SPHERE“ (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) am „Very Large Telescope“ (VLT) der ESO ermittelt, mit dem schon zuvor direkte Aufnahmen von Exoplaneten gelungen waren (…GreWi berichtete). Zudem wird die Anlage seit Jahren zur Suche und Abbildung protoplanetarer Scheiben um ferne Sterne genutzt.

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Insgesamt vier Jahre beobachteten Astronomen im Rahmen des Programms „SHINE“ (SpHere INfrared survey for Exoplanets) mit SPHERE 600 sonnennahe Sterne im nahen Infrarotspektrum, um so neue Exoplaneten oder gar ganze Planetensysteme zu entdecken – darunter auch Proxima Centauri.

Weitere potentielle Signale von „Proxima c“ (siehe: gelbe Kreise) Hintergrundsterne sind mit „backgorund“ markiert.. Copyright: R. Gratton et al., Astronomy & Astrophysics, 2020

Weitere potentielle Signale von „Proxima c“ (siehe: gelbe Kreise) Hintergrundsterne sind mit „backgorund“ markiert..
Copyright: R. Gratton et al., Astronomy & Astrophysics, 2020

Während der erste, erdgroße und potentiell sogar lebensfreundliche Felsplanet, „Proxima b“, (…GreWi berichtete) seinen Stern zu nah umkreist, als das er mit derzeitigen Instrumenten direkt abgebildet werden könnte, umkreist die zu Beginn der SHINE-Suche noch nicht bekannte Super-Erde „Proxima c“ ihren Stern hierfür in genügend weitem Abstand.

Anhand der bislang berechneten Umlaufbahn des Planeten suchten die Astronomen nach Entsprechungen in den Daten den SHINE-Programms und wurden tatsächlich fündig (siehe Abbildungen). Allerdings sind die entsprechenden Signale nicht eindeutig und deckten sich auch nicht ganz eindeutig mit Beobachtungsdaten anderer Instrumente, etwas derer der „Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array“ (ALMA) oder der GAIA-Mission. Zugleich bezeichnen die Autoren die Möglichkeit, dass es sich bei dem gefundenen Signal grundsätzlich um ein „falsches Signal“ handeln könnte aber als „gering“.

Potentielle Signale von „Proxima c“ 2019 (siehe: rote Kreise; ebenfalls sichtbar sind auch hier die als „backgrund“ markierten Hintergrundsterne.)

Potentielle Signale von „Proxima c“ 2019 (siehe: rote Kreise; ebenfalls sichtbar sind auch hier die als „backgrund“ markierten Hintergrundsterne.)

Der Umstand, dass der gefundene Kandidat eine unerwartet hohe scheinbare Helligkeit aufweist, könnte dann allerdings doch mit Eigenschaften eines Planeten erklärt und in Übereinstimmung gebracht werden – nämlich dann, wenn ein solcher Planet von Material umgeben wäre.

Derartiges sog. zirkumplanetares Material beispielsweise ein auffälliges Ringsystem um „Proxima c“ sein (ähnlich dem des Planeten Saturn), das zusätzliches Licht im Infrarotspektrum abstrahlt und so zu ungewöhnlichen Helligkeit des Signals beiträgt. Alternativ könnte es aber durch Kollisionen innerhalb eines Schwarms von mehreren, den Planeten potentiell umkreisenden Trabanten zu starker Staubproduktion auf dessen Umlaufbahnen; oder auch zur Verdunstung von Staub von und um den Planeten kommen.

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Quelle: ArXiv.org

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