Erstes Licht für Erdensucher

  • 07. December 2018

Auf erdähnliche Planeten spezialisierte Speculoos-Südsternwarte nimmt den Betrieb auf.

Die (SSO) wurde erfolgreich am Paranal-Observatorium installiert und hat die ersten Test- und Kalibrierungs­aufnahmen gemacht – ein Vorgang, der als First Light bezeichnet wird. Nach Abschluss dieser Phase der Inbetrieb­nahme wird diese neue Familie von Planeten­suchern den wissen­schaftlichen Betrieb aufnehmen, der im Januar 2019 beginnt.

Abb.: Die Teleskope des Speculoos Southern Observatory blicken in den atem­beraubenden Nacht­himmel über der Atacama-Wüste, Chile. (Bild: ESO / P. Horálek)

Abb.: Die Teleskope des Speculoos Southern Observatory blicken in den atem­beraubenden Nacht­himmel über der Atacama-Wüste, Chile. (Bild: ESO / P. Horálek)

Das SSO ist das Herzstück eines neuen Exo­planeten-Jagd­projekts namens „Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (Speculoos)“ und besteht aus vier Tele­skopen, die mit Ein-Meter-Haupt­spiegeln ausgestattet sind. Die Teleskope – benannt nach den vier galileischen Monden des Jupiter: Io, Europa, Ganymed und Callisto – genießen makel­lose Beobachtungs­bedingungen auf dem Paranal­gelände, das auch das Flaggschiff, das Very Large Telescope (VLT) der ESO beherbergt. Der Paranal bietet einen nahezu perfekten Stand­ort für die Astronomie, mit dunklem Himmel und einem stabilen, trockenen Klima.

Diese Teleskope haben eine gewaltige Aufgabe – Speculoos will nach potentiell bewohn­baren Planeten in Erd­größe suchen, die ultra­kühle Sterne oder braune Zwerge umkreisen, deren Planeten­systeme noch weit­gehend unerforscht sind. Bislang wurden nur wenige Exo­planeten gefunden, die solche Sterne umkreisen, und noch weniger liegen innerhalb der habitablen Zone ihres Mutter­sterns. Auch wenn diese leucht­schwachen Sterne schwer zu beobachten sind, so gibt es sie doch im Über­fluss – sie machen etwa 15 Prozent der Sterne im nahen Universum aus. Speculoos wurde entwickelt, um 1000 solcher Sterne auf der Suche nach erd­großen bewohn­baren Planeten zu erforschen, darunter die nächst­gelegenen, hellsten und kleinsten dieser Art von Sternen.

„Speculoos ermöglicht es uns, erd­ähnliche Planeten zu entdecken, die regel­mäßig einige unserer kleinsten und kühlsten Nachbar­sterne bedecken“, erklärte Michaël Gillon von der Universität Lüttich und Forschungs­leiter des Projekts Speculoos. „Das ist eine einzig­artige Gelegenheit, die Geheimnisse dieser nahen Welten zu ergründen.“

Speculoos wird mit Hilfe der Transitmethode nach Exo­planeten suchen. Sein Vorbild ist auch sein Prototyp, das Teleskop Trappist-Süd am La Silla-Observatorium der ESO. Dieses Teleskop ist seit 2011 in Betrieb und hat das berühmte Planeten­system Trappist-1 entdeckt. Wenn ein Planet vor seinem Stern vorbei­zieht, blockiert er einen Teil des Sternenlichts, was zu einer geringen, aber erkenn­baren Abdunklung des Sterns führt. Exo­planeten von kleineren Sternen blockieren während eines Vorbei­zugs einen größeren Anteil des Sternlichts, so dass diese periodischen Finsternisse viel leichter zu erkennen sind als die von größeren Sternen.

Bisher hatte nur ein kleiner Bruchteil der mit dieser Methode nach­gewiesenen Exo­planeten Erd­größe oder weniger. Durch die geringen Durch­messer der unter­suchten Sterne im Speculoos-Programm in Kombination mit der hohen Empfindlich­keit der Tele­skope können jedoch Exo­planeten von der Größe der Erde inner­halb der habitablen Zone dieser Sterne nach­gewiesen werden. Diese Planeten eignen sich besonders gut für Folge­beobachtungen mit großen boden- oder weltraum­gestützten Teleskopen.

„Die Teleskope sind mit Kameras ausgestattet, die im nahen Infra­rot hoch­empfindlich sind“, erklärt Laetitia Delrez vom Cavendish Laboratory, Cambridge. „Diese Strahlung liegt ein wenig jen­seits dessen, was das menschliche Auge erkennen kann. Die leucht­schwachen Sterne, die Speculoos anvisieren wird, strahlen primär in diesem Bereich.“

Die Teleskope und ihre farben­frohen Montierungen wurden von der deutschen Firma Astelco gebaut und sind durch Kuppeln des italienischen Herstellers Gambato geschützt. Das Projekt wird von den beiden Trappist-60-Zentimeter-Teleskopen unterstützt, eines am ESO-Observatorium La Silla und das andere in Marokko. Das Projekt wird zu abseh­barer Zeit auch die Stern­warte Speculoos-Nord und Saint-Ex umfassen, die sich derzeit auf Teneriffa, Spanien, bzw. in San Pedro Mártir, Mexiko, im Bau befinden.

Es besteht auch Potenzial für eine spannende zukünftige Zusammen­arbeit mit dem Extremely Large Telescope (ELT), dem zukünftigen Flagg­schiff­teleskop der ESO, das derzeit auf dem Cerro Armazones gebaut wird. Das ELT wird in der Lage sein, die von Speculoos entdeckten Planeten in noch nie dagewesener Detail­genauigkeit zu beobachten – vielleicht sogar ihre Atmo­sphäre zu analysieren.

„Diese neuen Teleskope werden es uns ermöglichen, die nahe­gelegenen erd­ähnlichen Welten im Universum genauer zu erforschen, als wir es uns noch vor zehn Jahren hätten vorstellen können“, schloss Gillon. „Das sind ungeheuer aufregende Zeiten für die Exoplaneten­forschung.“

MPIA / DE

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