Die Lage von Tau Ceti am Nachthimmel. Bildnachweis: University of Hertfordshire
Schauen Sie heute Nacht in den Himmel in Richtung Südosten im Sternbild Cetus. 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 einer in der bewohnbaren Zone des Sterns.
Während jüngste Entdeckung eines erdgroßen Planeten um das Dreifachsternsystem Alpha Centauri ist der nächste Planet, der nur 4,3 Lichtjahre entfernt entdeckt wurde Planeten. Die Masse der fünf Planeten wird auf das Zwei- bis Sechsfache der Masse der Erde geschätzt, was sie zum bisher masseärmsten Planetensystem macht. Der Planet in der bewohnbaren Zone des Sterns hat eine Masse, die etwa fünfmal so groß ist wie die der Erde, was ihn zum kleinsten Planeten macht, der in der bewohnbaren Zone eines sonnenähnlichen Sterns kreist.
„Diese Entdeckung steht im Einklang mit unserer aufkommenden Ansicht, dass praktisch jeder Stern Planeten hat und dass die Galaxie viele solcher potenziell bewohnbaren Planeten von der Größe der Erde haben muss“, sagte Astronom Steve Vogt von der UC Santa Cruz, Co-Autor der Studie, die die Entdeckung beschreibt. „Wir beginnen jetzt zu verstehen, dass die Natur Systeme mit mehreren Planeten mit Umlaufbahnen von weniger als 100 Tagen überwältigend zu bevorzugen scheint. Dies ist ganz anders als in unserem eigenen Sonnensystem, wo es nichts mit einer Umlaufbahn innerhalb der von Merkur gibt. Unser Sonnensystem ist also in gewisser Weise ein Freak und nicht die typischste Art von System, die die Natur erfunden hat.“
Künstlerische Darstellung des Tau Ceti-Systems. (Bild von J. Pinfield für das RoPACS-Netzwerk der University of Hertfordshire.)
Tau Ceti ist seit langem ein Ziel sowohl detaillierter astronomischer Studien als auch hoffnungsvoller Science-Fiction, da er zu den 20 erdnächsten Sternen gehört. Es ist auch mit bloßem Auge gut sichtbar und kann sowohl von der nördlichen als auch von der südlichen Hemisphäre gesehen werden. In den 1960er Jahren, Projekt Ozma, unter der Leitung von Frank Drake von SETI untersuchte Tau Ceti mit dem Radioteleskop Green Bank interstellare Radiowellen auf Lebenszeichen. Science-Fiction-Autoren wie Robert Heinlein, Isaac Asimov und Frank Herbert nutzten Tau Ceti als Reiseziele und Schwerpunkte in ihren Büchern.
Wissenschaftler wissen, dass dieser Stern eine staubige Trümmerscheibe hat, die mindestens zehnmal massereicher ist als 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 Vereinigten Staaten und Australien kombinierte mehr als 6.000 Beobachtungen des UCLES-Spektrographen am Anglo-Australian Telescope, des HIRES-Spektrographen am Keck-Teleskop und die erneute Analyse von Spektren, die mit den HARPS-Spektrographen, der über das öffentliche Archiv der Europäischen Südsternwarte erhältlich ist.
Mit neuen Techniken fand das Team eine Methode, um Signale zu erkennen, die nur halb so groß waren wie frühere Beobachtungen, was die Empfindlichkeit der Suche nach kleinen Planeten erheblich verbessert.
„Wir haben Pionierarbeit bei neuen Datenmodellierungstechniken geleistet, indem wir den Daten künstliche Signale hinzugefügt und unsere Wiederherstellung der Signale mit einer Vielzahl verschiedener Ansätze getestet haben“, sagte Hauptautor Mikko Tuomi von der University of Hertfordshire. „Dies hat unsere Techniken zur Rauschmodellierung erheblich verbessert und unsere Fähigkeit verbessert, Planeten mit geringer Masse zu finden.“
Tau Ceti e ist der Planet in der bewohnbaren Zone, und sein Jahr ist etwa halb so lang wie bei uns. Eine unabhängige Studie der Daten des Systems von Abel Méndez von der Universität von Puerto Rico in Arecibo sagt, dass sich der fünfte Planet, Tau Ceti f, ebenfalls in der bewohnbaren Zone befinden könnte.
Während über 800 Planeten entdeckt wurden, die andere Welten umkreisen, sind Planeten im Orbit um die nächsten sonnenähnlichen Sterne besonders wertvoll für die Untersuchung, sagte das Team.
„Tau Ceti ist einer unserer nächsten kosmischen Nachbarn und so hell, dass wir in nicht allzu ferner Zukunft die Atmosphären dieser Planeten studieren können. Planetensysteme, die um nahe Sterne nahe unserer Sonne herum gefunden wurden, weisen darauf hin, dass diese Systeme in unserer Milchstraße weit verbreitet sind“, sagte James Jenkins von der Universidad de Chile, Gastwissenschaftler an der University of Hertfordshire.
Die Arbeit des Teams, die zur Veröffentlichung angenommen wurde in Astronomie und Astrophysik.
Lesen Sie das Papier des Teams: Signale eingebettet in das Radialgeschwindigkeitsrauschen (pdf-Datei) oder hier ist arVix
Quellen: Universität von Kalifornien Santa Cruz, Universität von Hertfordshire