PH2 nächster Exoplanet der Planet Hunters – und 42 neue Kandidaten

„This publication has been made possible by the participation of more than 200,000 volunteers in the Planet Hunters project.“ Diesen Satz findet man in der heute veröffentlichten Entdeckungsmeldung zum zweiten Exoplaneten-Fund der Amateur-Planetenjäger. Die Planet Hunters entstanden 2010 im großen Citizen-Science-Netzwerk Zooniverse, vor weniger als drei Monaten stellten sie ihren ersten bestätigten Exoplaneten vor und legen nun schon die nächsten vielversprechenden Resultate ihrer Datenanalyse nach.

Bereits im Juli kommentierte Planet Hunter Kian Jek im Forum die Kepler-Lichtkurve des Sterns KIC 12735740: „Estimated 1.12x RJ planet at 0.862AU. With a Teq of 292K, it’s in the HZ!“ Hinter dieser Nummer verbirgt sich ein 13,0mag-Stern, der sich im Sternbild Schwan an der Position 19 19 03.264 +51 57 45.36 genau zwischen zwei Sternen 9. Größe befindet. Mittlerweile ist man sich zu 99,92% sicher, dass um diesen sonnenähnlichen Stern (0,94 Sonnenmassen, 5.600 Kelvin) ein kühler Gasriese (130.000 Kilometer, 280 Kelvin bzw. 10 Grad) von etwa Jupitergröße genau im richtigen Abstand (0,83 AE, 9 ½ Monate) kreist, so dass er sich in der habitablen Zone (HZ) befindet. So lässt sich ebenso wieder über lebensfreundliche Monde spekulieren, die den Exoplanet PH2 umkreisen könnten.

Wie außerdem berichtet wird, fand man in den Archivdaten des Weltraumteleskops Kepler sogar noch 42 neue Exoplaneten-Kandidaten, wobei 33 davon schon mit mindestens drei Transits beobachtet wurden. Das interessanteste Objekt in der Liste ist zugleich der kleinste Kandidat: KIC 4947556, ein kühler 14,0mag heller Stern, könnte vermutlich in der habitablen Zone von einer kühlen Supererde umkreist werden. Im August wurde dazu die erste Auswertung der Lichtkurve im Forum der Planet Hunters gepostet. Der Planet soll die 2,6-fache Erdgröße und eine Temperatur von 277 Kelvin (4 Grad) haben, die Umlaufzeit im Abstand von 0,5 AE beträgt etwa 4 ½ Monate. Allerdings ist der Kandidat erst zu 76% sicher und zur besseren Einschätzung fehlt noch eine Massenbestimmung, was angesichts des lichtschwachen Sterns nicht so leicht ist.

Lichtkurve von KIC 4947556: Kian Jek (Planet Hunters)

07.01.2013

Tatooine-Planet erste Entdeckung der Planet Hunters

Mit 13,7mag gehört KIC 4862625 zu den helleren Sternen des Weltraumteleskops Kepler. Hierbei handelt es sich um einen Bedeckungsveränderlichen aus zwei Sternen auf der Hauptreihe (weißer F-Stern mit 1,5 Sonnenmassen und roter M-Stern mit 0,4 Sonnenmassen), die ihrerseits von einem weiter außen liegenden Sternpaar umkreist werden. Und so verrückt es sich anhört: In diesem System aus vier Sonnen läuft auf einer stabilen Bahn ein jetzt entdeckter Exoplanet. Es ist aber nicht nur der erste bekannte extrasolare Planet in einem Vierfachsystem, sondern außerdem der erste bestätigte Fund der Planet Hunters, weshalb der Exoplanet PH1 genannt wird.

PH1 ist halb so schwer wie Jupiter und mit 6 Erddurchmessern auch halb so groß wie Jupiter. Ausgehend von einer angenommenen Albedo von 0,3 berechneten die Entdecker für den Gasplaneten eine Temperaturabschätzung von 500 bis 600 Kelvin. Wie der Planet Tatooine im Star-Wars-Universum umkreist der neue Kepler-Planet auch zwei Sonnen. Die beiden Zentralsterne umrundet er in etwas über 0,6 AE Abstand und braucht für einen Orbit 4,6 Monate. Die beiden sich bedeckenden Sonnen brauchen für einen Umlauf nur 20 Tage, ihr gegenseitiger Abstand beträgt weniger als 0,2 AE und der erst mit adaptiver Optik entdeckte weiter außen liegende Doppelstern ist 1.000 AE entfernt bzw. 0,7 Bogensekunden am Himmel.

PH1 ist die erste Entdeckung des 2010 gegründeten Amateur-Planetensucher-Projekts Planet Hunters. Vor einer Woche fanden sie im Datenwust von Kepler angebliche Signale eines ersten Exomondes.

Haven Giguere/Yale University

17.10.2012

Kepler-System mit 7 Planeten innerhalb von 1 AE!

Diese Grafik soll die Kepler-Entdeckung dieser Woche verdeutlichen: Ein fernes Planetensystem mit sieben neuen Kandidaten, die alle innerhalb von 1 AE (Abstand Erde-Sonne) ihren Stern umkreisen. Nebst vorläufiger Nummerierung (KIC = schwarz, KOI = rot) sind in der Abbildung die Größen- und Abstandsverhältnisse zu unserem Planetensystem dargestellt. Normalerweise wird in einem solchen Fall noch von Planetenkandidaten gesprochen, allerdings erschienen jetzt direkt hintereinander zwei Arbeiten zweier unabhängiger Gruppen. Zuerst erschien gestern ein Paper, in dem von den Amateurforschern der Planet Hunters neu analysierte Archiv-Daten des mittlerweile aufgegebenen Kepler-Weltraumteleskops veröffentlicht wurden. Wenn es um mehrere Transitmerkmale bei einem Stern geht, scheint der übliche Suchalgorithmus der Kepler-Forscher fehlerhaft zu arbeiten, so dass man jetzt mit einer Neuauswertung auf ein siebtes Signal (KOI 351.07) aufmerksam wurde. Heute folgte schließlich ein zweiter (unabhängiger) Fachartikel, an dem mit 6 Autoren maßgeblich das Institut für Planetenforschung des DLR in Berlin beteiligt war. Auch mit dieser Untersuchung gelangt man zur Entdeckung des ersten Sternsystems mit sieben extrasolaren (Transit-)Planeten. Weiterhin wurde darin die dynamische Entwicklung eines derart kompakten Planetensystems analysiert, um so auf die einzelnen Massen schließen zu können; auch ein Signal in der Lichtkurve von KOI 351.02 (PDF-Seite 27) lässt sich als möglicher Exomond noch nicht ausschließen.

Die Heimatsonne KOI 351 ist ein rund 2.500 Lichtjahre entfernter 14,1mag-Stern im Sternbild Drache. Es handelt sich dabei um einen sonnenähnlichen Stern mit 1,1-facher Sonnenmasse sowie Sonnendurchmesser, die Temperatur liegt bei etwa 6.100 Kelvin. Die Planetengrößen liegen zwischen 10-fachem Erddurchmesser (äußerster Planet) und Erdgröße (innerster Planet), wobei ihre Abstände zum Stern nur zwischen 0,075 und 1 AE variieren, und ihre berechneten Massen sollen bei 3 Erdmassen (Planet b, c), 10 Erdmassen (Planet d, e, f) sowie für die Gasriesen bei 1,7-facher Neptunmasse (Planet g) bzw. 0,8 Jupitermassen (Planet h) liegen.

24.10.2013

Kepler: 105 bestätigte Exoplaneten und 2.740 Kandidaten

Fast vier Jahre nach dem Start des satellitengestützten Planetenjägers Kepler hat die NASA gestern auf der 221. AAS-Tagung die neuesten Daten vorgestellt. Demnach sind im Kepler-Feld an der Sternbildgrenze von Schwan und Leier jetzt 105 bestätigte extrasolare Planeten bekannt und die Zahl der Kandidaten stieg auf insgesamt 2.740. Mit 43% gab es den größten Zuwachs bei den erdgroßen Planeten (jetzt 351 Kandidaten), auch die Zahl der Super-Erden stieg um 21% (jetzt 816 Kandidaten). Dass darin aber noch mehr Kandidaten zu finden sind, zeigte ebenfalls gestern eine neue Veröffentlichung der Amateurforscher der Planet Hunters, die die Datenflut von Kepler analysiert – und jeder kann mitmachen und Lichtkurven untersuchen. Neben den 42 Kandidaten berichteten sie außerdem über ihren zweiten sicheren Exoplaneten-Fund PH2.

Alle bis heute bekannten 2.740 Exoplaneten-Kandidaten auf einen Blick zeigt diese Übersicht. Rot und orange stellen große und kleine Gasplaneten dar, grün sind Super-Erden von doppelter Erdgröße und blaue Punkte zeigen mögliche Exoplaneten mit Erddurchmesser (kleiner als 1,25x Erdgröße) an. Zur Einschätzung der Ausdehnung des Kepler-Feldes habe ich noch die scheinbare Größe des Mondes (0,5° am Himmel) dargestellt. Eine mondgroße Fläche enthält rechnerisch somit fünf Kepler-Kandidaten!

Software Bisque, NASA, Kepler mission

08.01.2013

Exomond-Sucher haben erste Ziele analysiert

Vor einem Jahr startete Anfang 2012 mit dem HEK-Projekt (Hunt for Exomoons with Kepler) unter der Leitung des Harvard-Astrophysikers David Kipping die erste systemtische Suche nach exstrasolaren Monden; letzte Woche erschienen nun die ersten ausgewerteten Daten. Mit einem Algorithmus wurden zuerst sieben mögliche Kandidaten aus den Datenmengen des Exoplaneten-Suchers Kepler herausgefiltert. Ein direktes Signal brachte die Analyse der Lichtkurven der sieben Ziele allerdings nicht zum Vorschein, mit diesem ersten Negativresultat ließen sich aber immerhin die Größenverhältnisse von Planet und Mond mit bis zu 95% Wahrscheinlichkeit eingrenzen.

So machen sich Monde von Exoplaneten bemerkbar

Aber auch die erfolgreichen Amateurforscher der Planet Hunters, wo jeder die Kepler-Lichtkurven genau unter die Lupe nehmen kann, suchen nach Hinweisen von Exomonden und sogar Planetenringen. Zu einem möglichen System mit einem erdgroßen Exomond wurde schon im Oktober berichtet. Ein aussichtsreicher Mond-Ring-Kandidat könnte z.b. der etwa 13,5mag helle Stern KIC 8845026 sein, zu dem im November gepostet wurde: „a perfect M&R-Candidate“.

14.01.2013

Erster Hinweis auf einen Exomond?

Er ist halb so groß wie unsere Sonne, 4.100 Kelvin heiß und hat eine scheinbare Helligkeit von 15,2mag – ein ferner Stern im Kepler-Feld mit der Bezeichnung KIC 6867155. Er wird in einem Abstand von rund 0,6 AE von einem 160 Kelvin kühlen Gasriesen umkreist, der mit etwa 90.000 Kilometern Durchmesser Dreiviertel der Größe Saturns aufweist, und von der Erde aus betrachtet alle acht Monate vor seinem Heimatgestirn vorüberzieht.

Bei der Auswertung der mit dem Kepler-Satelliten aufgenommenen Lichtkurven stellte die Planet Hunters-Gruppe eine Unregelmäßigkeit fest. Bei zwei von drei beobachteten Transits von KIC 6867155 fanden sich Hinweise auf die Anwesenheit eines zweiten Objekts. Wenn also hier tatsächlich ein Objektpaar immer zusammen vor dem Stern vorüberzieht, dann liegt die Vermutung nahe, dass es sich bei dem zweiten Objekt um einen Mond handeln könnte. Mit der präzisen Analyse der Lichtkurvenprofile hält man einen erdgroßen Exomond für denkbar.

Kian Jek postete dazu im Forum der Planet Hunters: „I’ve redone the computations you made and I see the presence of TDVs, transit duration variations, which seem significant, and may indicate the presence of a large exomoon, one as large as 1x RE(!) based on the unusual profile of transit 2.“ Weitere Untersuchungen sind nötig, denn auch der große Gasplanet mit achtfacher Erdgröße ist aktuell nur ein Exoplaneten-Kandidat.

10.10.2012

Kepler: Erster Kandidat einer habitablen Exoerde

Auch wenn zwischenzeitlich nach einigen Tests ein wenig Hoffnung bestand, der NASA-Planetensucher Kepler wäre noch zu retten, kam am vergangenen Donnerstag die Meldung, in der schließlich die Hauptmission für beendet erklärt wurde. Zwei von vier Schwungrädern, die für die präzise Ausrichtung im Raum notwendig sind, sind einfach zu kaputt, weshalb man nun nach neuen Aufgaben für das Weltraumteleskop sucht. Kepler hinterlässt nach aktuellem Stand 135 bestätigte Exoplaneten und man hofft, dass von den jetzigen 3.548 Kandidaten sich noch 90 Prozent als Planeten herausstellen werden. Doch diese Analyse wird noch Jahre in Anspruch nehmen. Wie man zudem seit Ende Juli im „Habitable Exoplanets Cataloge“ sieht, kam nun der erste Kandidat – von tausenden(!) – einer potentiell habitablen Welt von Erdgröße hinzu. Mittlerweile sind zwar 12 habitable Planeten bekannt, allerdings handelt es sich dabei allesamt um Supererden. Mit 1,4-facher Erdgröße und 2,6 Erdmassen gehört selbst der kleinste Planet, Gliese 581g, zu den Supererden.

Doch mit dem Kepler Object of Interest KOI-571.05 (Stern: KOI-571 bzw. KIC 8120608) hat man in der wahren Datenflut nun den ersten habitalen Kandidaten von Erdgröße entdeckt. Der Kandidat mit 1,1-facher Erdgröße (14.000 Kilometer) und 1,3 Erdmassen umkreist seine Sonne in 130 Tagen. Diese ist ein kleiner orange-roter Zwergstern (3.900 Kelvin heiß und 0,6-facher Sonnendurchmesser), erscheint am Himmel etwa 14,6mag hell und steht 700 Lichtjahre entfernt in Richtung Sternbild Schwan – auf der Linie zwischen gamma und delta Cyg. Der erdgroße Planet ist dabei Teil eines Planetensystems mit fünf Welten. Wann wird wohl die erste Exoerde um einen sonnenähnlichen Stern gefunden?

[Nachtrag, 27.04.2014] Genau 8 Monate nach diesem Blog-Artikel wurde aktuell die erdgroße Welt – nun als Kepler-186f gekennzeichnet – für die Presse groß gefeiert. Und während man bei der BILD-Zeitung direkt auf der Titelseite in Großbuchstaben „2. Erde entdeckt!“ lesen konnte, wurde hier unter „Warum Kepler-168f nicht der „erdähnlichste Exoplanet“ ist“ sofort über die Story hinter der Schlagzeile berichtet.

19.08.2013