Die Lage von Tau Ceti am Nachthimmel. Bildnachweis: University of Hertfordshire
Schauen Sie heute Abend im Sternbild Cetus in Richtung Südosten in den Himmel. Es gibt einen Stern mit bloßem Auge namens Tau Ceti, der etwa 12 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, und Astronomen haben ein System von mindestens fünf Planeten entdeckt, die Tau Ceti umkreisen, darunter einen in der bewohnbaren Zone des Sterns.
Während die jüngste Entdeckung eines erdgroßen Planeten um das Dreifachsternsystem Alpha Centauri der nächste Planet ist, der in nur 4,3 Lichtjahren Entfernung entdeckt wurde, ist diese neue Entdeckung der nächste einzelne sonnenähnliche Stern, den wir als Wirt kennen ein ganzes System von Planeten. Es wird geschätzt, dass die fünf Planeten Massen zwischen dem Zwei- und Sechsfachen der Masse der Erde haben, was sie zum Planetensystem mit der niedrigsten Masse macht, das bisher entdeckt wurde. Der Planet in der bewohnbaren Zone des Sterns hat eine Masse, die etwa fünfmal so groß ist wie die der Erde. Damit ist er der kleinste Planet, der in der bewohnbaren Zone eines sonnenähnlichen Sterns umkreist.
"Diese Entdeckung steht im Einklang mit unserer aufkommenden Ansicht, dass praktisch jeder Stern Planeten hat und dass die Galaxie viele solcher potenziell bewohnbaren erdgroßen Planeten haben muss", sagte der Astronom Steve Vogt von der UC Santa Cruz, Mitautor des Papiers, das die Entdeckung beschreibt. „Wir beginnen jetzt zu verstehen, dass die Natur Systeme mit mehreren Planeten mit Umlaufbahnen von weniger als 100 Tagen überwiegend bevorzugt. Dies ist ganz anders als in unserem eigenen Sonnensystem, wo es keine Umlaufbahn innerhalb der von Merkur gibt. Unser Sonnensystem ist also in gewisser Weise ein bisschen verrückt und nicht das typischste System, das die Natur erfindet. “
Ein künstlerischer Eindruck vom Tau Ceti-System. (Bild von J. Pinfield für das RoPACS-Netzwerk an der University of Hertfordshire.)
Tau Ceti war lange Zeit ein Ziel sowohl detaillierter astronomischer Studien als auch hoffnungsvoller Science-Fiction, da es zu den 20 der Erde am nächsten gelegenen Sternen gehört. Es ist auch mit bloßem Auge gut sichtbar und kann sowohl von der Nord- als auch von der Südhalbkugel aus gesehen werden. In den 1960er Jahren untersuchte das Projekt Ozma unter der Leitung von Frank Drake von SETI Tau Ceti auf Lebenszeichen, indem es interstellare Radiowellen mit dem Radioteleskop der Green Bank untersuchte. Science-Fiction-Autoren wie Robert Heinlein, Isaac Asimov und Frank Herbert verwendeten Tau Ceti als Ziele und Schwerpunkte in ihren Büchern.
Wissenschaftler wissen, dass dieser Stern eine staubige Trümmerscheibe hat, die mindestens zehnmal so massereich ist wie der Kuipergürtel unseres Sonnensystems, und es wurde lange genug beobachtet, dass keine Planeten gefunden wurden, die größer als Jupiter sind.
Ein internationales Team von Astronomen aus Großbritannien, Chile, den USA und Australien kombinierte mehr als sechstausend Beobachtungen aus dem UCLES-Spektrographen am anglo-australischen Teleskop, dem HIRES-Spektrographen am Keck-Teleskop und der erneuten Analyse von Spektren der HARPS-Spektrograph, der im öffentlichen Archiv der Europäischen Südsternwarte erhältlich ist.
Mithilfe neuer Techniken fand das Team eine Methode zur Erkennung von Signalen, die halb so groß sind wie frühere Beobachtungen, und verbesserte die Empfindlichkeit bei der Suche nach kleinen Planeten erheblich.
"Wir haben neue Datenmodellierungstechniken entwickelt, indem wir den Daten künstliche Signale hinzugefügt und unsere Wiederherstellung der Signale mit verschiedenen Ansätzen getestet haben", sagte der Hauptautor Mikko Tuomi von der University of Hertfordshire. "Dies hat unsere Geräuschmodellierungstechniken erheblich verbessert und unsere Fähigkeit verbessert, massearme Planeten zu finden."
Tau Ceti e ist der Planet in der bewohnbaren Zone und sein Jahr ist ungefähr halb so lang wie unser. Eine unabhängige Untersuchung der Daten aus dem System von Abel Méndez an der Universität von Puerto Rico in Arecibo besagt, dass sich der fünfte Planet, Tau Ceti f, möglicherweise ebenfalls in der bewohnbaren Zone befindet.
Während über 800 Planeten entdeckt wurden, die andere Welten umkreisen, sind Planeten in der Umlaufbahn um die nächsten sonnenähnlichen Sterne besonders wertvoll für das Studium, sagte das Team.
„Tau Ceti ist einer unserer nächsten kosmischen Nachbarn und so hell, dass wir möglicherweise in nicht allzu ferner Zukunft die Atmosphäre dieser Planeten untersuchen können. Planetensysteme, die sich in der Nähe von Sternen in der Nähe unserer Sonne befinden, weisen darauf hin, dass diese Systeme in unserer Milchstraße häufig vorkommen “, sagte James Jenkins von der Universidad de Chile, ein Gastwissenschaftler an der Universität von Hertfordshire.
Das Papier des Teams, das zur Veröffentlichung in Astronomy & Astrophysics angenommen wurde.
Lesen Sie das Papier des Teams: Signale, die in das Radialgeschwindigkeitsrauschen (PDF-Datei) oder hier auf arVix eingebettet sind
Quellen: Universität von Kalifornien Santa Cruz, Universität von Hertfordshire
