Um es mit den Worten Mark Twains zu umschreiben: Die Berichte über den Tod des Weltraumteleskops Kepler waren stark übertrieben. Trotz einer Fehlfunktion, die seine Hauptmission im Mai 2013 beendete, ist Kepler noch in Betrieb und arbeitet. Der Beweis dafür ist die Entdeckung einer neuen Supererde unter Verwendung von Daten, die Kepler während seines “zweiten Lebens” gesammelt hat.
“Wie ein Phönix aus der Asche wurde Kepler wiedergeboren und macht weiterhin Entdeckungen. Besser noch, der von ihm gefundene Planet ist reif für Nachfolgestudien”, sagte der leitende Autor Andrew Vanderburg vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Das NASA-Weltraumteleskop Kepler registriert Planeten, indem es nach Transits sucht. Als Transit wird das Vorbeiziehen eines Planeten vor seinem Zentralstern bezeichnet, wobei der Stern vorübergehend etwas schwächer leuchtet, weil der Planet einen Teil des Lichts blockiert. Je kleiner der Planet, desto geringer die Abschwächung, deshalb müssen die Helligkeitsmessungen außerordentlich präzise sein. Um diese Genauigkeit zu gewährleisten, muss das Weltraumteleskop eine exakte Positionierung stetig aufrechterhalten. Keplers Hauptmission endete, als das zweite von vier Reaktionsrädern ausfiel, die zur Stabilisierung des Weltraumteleskops benutzt werden. Ohne mindestens drei funktionierende Reaktionsräder konnte Kepler nicht mehr genau ausgerichtet werden.
Anstatt das tapfere Weltraumteleskop aufzugeben, entwickelte ein Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren einen genialen Plan, um den Druck des Sonnenlichts als virtuelles Reaktionsrad für die hilfsweise Kontrolle des Weltraumteleskops zu nutzen. Die sich ergebende zweite Mission namens K2 verspricht nicht nur, Keplers Suche nach anderen Welten fortzuführen, sondern sie verspricht auch neue Möglichkeiten für die Beobachtung von Sternhaufen, aktiven Galaxien und Supernovae.
Aufgrund Keplers eingeschränkter Positionierungsfähigkeiten erfordert die Gewinnung nützlicher Daten modernste Computeranalysen. Vanderburg und seine Kollegen entwickelten eine spezielle Software zur Korrektur der Bewegungen Keplers, wodurch etwa die halbe photometrische Präzision der ursprünglichen Kepler-Mission erreicht wird.
Keplers neues Leben begann im Februar 2014 mit einem neuntägigen Test. Als Vanderburg und seine Kollegen diese Daten analysierten, stellten sie fest, dass Kepler den Transit eines Planeten registriert hatte. Sie bestätigten die Entdeckung durch Messungen der Radialgeschwindigkeit mit Hilfe des HARPS-North-Spektrografen am Telescopio Nazionale Galileo auf den Kanarischen Inseln. Weitere schwache Transits wurden von dem MOST-Satelliten (Microvariability and Oscillations of STars) registriert.
Der neu entdeckte Planet mit der Bezeichnung HIP 116454b besitzt einen Durchmesser von etwa 32.000 Kilometern – das entspricht ungefähr dem 2,5-fachen Erddurchmesser. HARPS-N zeigte, dass der Planet rund zwölfmal massereicher als die Erde ist. Das macht HIP 116454b zu einer Supererde, einer Planetenklasse, die in unserem Sonnensystem nicht existiert. Die durchschnittliche Dichte lässt darauf schließen, dass dieser Planet entweder eine Wasserwelt (bestehend aus drei Vierteln Wasser und einem Viertel Gestein) oder ein Mini-Neptun mit einer ausgedehnten, gasreichen Atmosphäre ist.
Dieser Planet umkreist seinen Stern alle 9,1 Tage in einer Entfernung von 13,5 Millionen Kilometern. Sein Zentralstern ist ein orangefarbener Zwergstern des Spektraltyps K, der etwas kleiner und kühler als unsere Sonne ist. Das System liegt rund 180 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Sternbilds Pisces (Fische). Weil der Zentralstern relativ hell und nahe ist, werden Nachfolgestudien einfacher durchzuführen sein als bei vielen anderen Kepler-Planeten, die schwächere, weiter entfernte Sterne umkreisen. “HIP 116454b wird ein Hauptziel für Teleskope auf der Erdoberfläche und im Weltraum sein”, sagte der Co-Autor John Johnson vom CfA.
Die Abhandlung über diese Entdeckung wurde zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen.
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cfa) hat seinen Hauptsitz in Cambridge (Massachusetts) und ist ein Gemeinschaftsprojekt des Smithsonian Astrophysical Observatory und des Harvard College Observatory. Wissenschaftler aus sechs Forschungsabteilungen untersuchen hier den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2014-31
(THK)
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