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Kreist ein Exo-Mond um den Exoplaneten Kepler 1625b?
© ESA,NASA
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Kreist ein Exo-Mond um den Exoplaneten Kepler 1625b?

Planeten gibt es nicht nur in unserem Sonnensystem, auch um andere Sonnen, ferne Sterne, kreisen sie. Über zweihundert solche Exoplaneten sind schon entdeckt. Und wie um unsere Planeten kreisen vermutlich auch um die Exoplaneten Monde. Doch entdeckt wurde bisher noch keiner.

Exo-Mond und -planeten kann man nicht sehen

Kein Wunder, es ist ja schon nicht so einfach, einen Exoplaneten zu finden. Anders als frühere Astronomen, die mit Ferngläsern nach den Planeten und Monden unseres Sonnensystems suchten, können selbst im Weltraum stationierte Riesenteleskope wie Hubble und Kepler die so weit entfernten Exoplaneten nicht sehen. Geschweige denn deren Monde.

Die kleine Delle des fehlenden Lichts

Doch was die Weltraumteleskope "sehen", ist eine kleine Veränderung im Licht des umkreisten Sterns - eine Farbveränderung, eine klitzekleine Abdunklung. Immer dann, wenn ein Planet eine solch ferne Sonne umrundet und aus Sicht der Erde genau vor ihr vorbeizieht, schattet der Exoplanet das Sternenlicht ein wenig ab. Diese Delle in der Lichtkurve, die regelmäßig wiederkehrt, ist alles, was wir von dem Planeten zu sehen bekommen.

Entdeckung des Exoplaneten Kepler 1625b

Mit dieser Transitmethode hat das Weltraumteleskop Kepler auch den Exoplaneten 1625b entdeckt, der um den Stern Kepler 1625 kreist (veröffentlicht im Mai 2016). Dreimal hat Kepler eine kleine Delle in der Lichtkurve des Sterns gemessen und sich dann auf die Suche nach anderen Exoplaneten gemacht.

Exo-Mond in der Delle vermutet

Und in eben diesen drei Dellen in der Lichtkurve glauben jetzt Astronomen einen Mond gefunden zu haben - den ersten Mond außerhalb unseres Sonnensystems, den ersten Exo-Mond.

Denn in der Lichtkurve des Sterns zeigten sich winzige Unregelmäßigkeiten, die nicht allein von dem Planeten stammen können - winzige Zusatzdellen, gewissermaßen. Um diesen Abweichungen auf die Schliche zu kommen, wollten die beiden Astronomen Alex Teachey und David Kipping von der US-amerikanischen Columbia University (New York) die Lichtkurve des Sterns Kepler 1625 genauer untersuchen - mit Hilfe des altgedienten Hubble-Teleskops, das die Lichtkurve eines Sterns viel genauer messen kann als Kollege Kepler.

Ein kostbarer Hubble-Moment für die Forschung

Ein Projekt, für das die Forscher viel Geduld haben mussten: Der Planet 1625b umkreist seinen Stern fast so langsam wie die Erde die Sonne: Von einem Transit, wenn der Exoplanet aus unserer Sicht genau vor dem Stern vorbeizieht, bis zum nächsten vergeht ein Dreivierteljahr. Und: Hubble-Zeit ist kostbar! Forscher müssen jede Minute, die das Teleskop in eine bestimmte Richtung gucken soll, beantragen.

Auch Hubble findet Hinweise auf den Exo-Mond

Doch im Oktober 2017 war es soweit: Hubble beobachtete wieder einen Transit des Planeten 1625b vor seinem Stern. Und sorgte bei Teachey und Kipping für verhaltenen Jubel, denn zwei Unregelmäßigkeiten in der Lichtkurve deuten auf einen möglichen Exo-Mond hin: Zum einen wanderte der Exoplanet schon eineinviertel Stunden früher vor seinem Stern vorbei als erwartet. So eine Verschiebung der Transitzeit kann durch die Gravitationskraft eines anderen Körpers verursacht werden - etwa eines Mondes oder anderen Planeten.

Zum anderen gab es dreieinhalb Stunden nach der Delle, die der Planet in die Sternen-Lichtkurve "drückte", noch eine zweite Delle in der Lichtkurve, von einem deutlich kleineren Körper: Möglicherweise ein Mond, der seinem Planeten folgt "wie ein Hund seinem Herrchen," so Kippling.

Exo-Mond so groß wie der Gasriese Neptun

Allerdings ein gewaltiger Mond: Er sei wohl so groß wie unser Planet Neptun - einer unserer vier großen Gasplaneten mit rund 50.000 Kilometern Durchmesser. Und auch wenn er einen ebenso gewaltigen Planeten umkreist - Exoplanet 1625b ist mit vermutlich 150.000 Kilometern Durchmesser etwa so groß wie unser größter Planet Jupiter -, ein so großer Mond ist ungewöhnlich und mit den bisherigen Theorien zur Planetenentstehung schwer vereinbar.

Lichtkurven des Sterns 1625, untersucht mit dem Weltraumteleskop Kepler (oben) und dem Weltraumteleskop Hubble (unten).

Lichtkurven des Sterns 1625, untersucht mit dem Weltraumteleskop Kepler (oben) und dem Weltraumteleskop Hubble (unten).

Ein großes Wahrscheinlich-Vielleicht

Für eine buchstäblich so große These genügt eine einzige Messung lange nicht. Das ist auch den beiden Wissenschaftlern bewusst:

"Die Größe, die wir für diesen Mond berechnet haben, etwa die Größe von Neptun, [ist] kaum zu erwarten, und deshalb ist hier Vorsicht geboten." Alex Teachey, Columbia University

Die Champagnerflaschen habe man daher noch nicht geöffnet, erklärte Teachey. Trotzdem wollten die Forscher mit ihrer "qualifizierten Wahrscheinlich-Vielleicht-Entdeckung" nicht hinter dem Berg halten und veröffentlichten sie im Fachblatt Science Advances. Denn sie wollen vor allem Eines: mehr Hubble-Zeit. Der nächste Transit von Exoplanet 1625b vor seinem Stern ist im Mai 2019. Vielleicht zusammen mit seinem Mond. Dem ersten bekannten Exo-Mond. Oder ohne.