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Möglicher Planet in habitabler Zone eines extrem heißen Sterns entdeckt
Ein massereicher Planet könnte den heißen Stern HD 156295 am äußeren Rand seiner habitablen Zone umkreisen. Astronomen haben den Kandidaten nicht über einen Transit oder die Radialgeschwindigkeit entdeckt, sondern über winzige Verschiebungen im Takt regelmäßiger Sternschwingungen. Die Chance, dass das Planetensignal real ist, liegt nach ihrer Einschätzung jedoch nur knapp über 50 Prozent.
Cambridge (U.S.A.). Planeten um heiße, massereiche Sterne sind schwer aufzuspüren, weil A-Typ-Sterne oft breite und vergleichsweise wenige Spektrallinien besitzen und dadurch präzise Radialgeschwindigkeitsmessungen erschweren. Zugleich können Helligkeitsschwankungen durch Sternpulsationen die Suche nach Transits komplizieren.
Genau diese Pulsationen lassen sich aber als Messinstrument nutzen, denn bei bestimmten Delta-Scuti-Sternen wiederholen sich einzelne Schwingungsmoden so regelmäßig, dass sie wie eine Uhr funktionieren. Bewegt ein Begleiter den Stern um den gemeinsamen Schwerpunkt, verändert sich der Lichtweg zur Erde geringfügig und die Pulse treffen periodisch etwas früher oder später ein.
Ein Team um Logan G. Wilson vom Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) hat dieses sogenannte Pulsationstiming auf 16.440 stark pulsierende Delta-Scuti-Sterne angewendet, die das Weltraumteleskop TESS in hoher zeitlicher Auflösung beobachtet hat. Die Forscher fanden neun Systeme, deren periodische Timing-Signale zu substellaren Begleitern wie massereichen Planeten oder Braunen Zwergen passen könnten.
Besonders auffällig ist HD 156295, bei dem das Team aus dem Timing-Signal einen möglichen Begleiter mit rund 6,3 Jupitermassen und einer Umlaufzeit von etwa 2.200 Tagen ableitet. Die Bahn läge in rund 3,9 astronomischen Einheiten Entfernung und damit am äußeren Rand der habitablen Zone des Sterns. Sollte sich der Kandidat bestätigen, wäre HD 156295 der heißeste bekannte Stern mit einem Exoplaneten in seiner habitablen Zone.
Die übrigen acht Kandidaten passen nach der Analyse eher zu Braunen Zwergen, also Objekten zwischen massereichen Planeten und den leichtesten Sternen. Sechs von ihnen liegen in einem Massen- und Abstandsbereich, in dem solche Begleiter vergleichsweise selten beobachtet werden, was auf eine weniger ausgeprägte sogenannte Braune-Zwerge-Wüste bei heißen Sternen hindeuten könnte.
Für HD 156295 bleibt die Einordnung besonders unsicher, denn die Forscher schätzen die Wahrscheinlichkeit, dass das planetare Signal real ist, nur auf etwas mehr als 50 Prozent. Auch Masse und Umlaufparameter der Kandidaten sind noch mit großen Unsicherheiten behaftet, sodass aus dem Timing allein noch keine bestätigte Planetendetektion folgt.
Gerade darin liegt der Nutzen der Methode, weil Pulsationstiming bei A-Typ-Sternen einen Bereich mittlerer Umlaufzeiten erschließt, der mit etablierten Suchverfahren schwer zugänglich ist. Weitere astrometrische Messungen könnten klären, ob HD 156295 tatsächlich von einem massereichen Planeten begleitet wird und wie die Bahnen der übrigen Kandidaten beschaffen sind.