Andreas von Rétyi

Planeten sind alles andere als selten in unserer Galaxis. So viel gilt als sicher. Allerdings stellte eine Tatsache die Astronomen bislang vor ein Rätsel: Warum tauchen fast keine Planeten in Sternhaufen auf? Ein spannender neuer Fund löst das Paradox auf. Denn europäische Forscher haben im Sternhaufen Messier 67 gleich drei fremde Welten aufgespürt. Eine davon umkreist einen Stern, der unserer eigenen Sonne ähnlicher ist als jeder andere bekannte Stern der Milchstraße.

Eine ganz besondere Planetenjagd wird nun von Erfolg gekrönt: Astronomen haben mit Großteleskopen der Europäischen Südsternwarte ESO sowie leistungsstarken Instrumenten verschiedener weltweit verteilter Institutionen gleich mehrere planetare Himmelskörper in einem einzigen Sternhaufen gefunden. Während Planeten um fremde Sterne heute in den

verschiedensten Varianten bekannt sind, blieb es um Welten innerhalb solcher Formationen seltsam still. Bis jetzt. Lange schien es tatsächlich so, als ob Sternhaufen eher unergiebig für Planetenfahnder sind. Sollten dort andere Gesetze gelten? Aber warum?

Die meisten Sterne bilden sich innerhalb von Gruppen. Interstellare Wolken enthalten genügend Materie, um Hunderte und Tausende von Sternen mehr oder minder gleichzeitig entstehen zu lassen. Direkte Belege dafür finden sich genug. Die Urwolken fragmentieren, aus den einzelnen Klumpen formen sich dann die einzelnen neuen Sonnen. Am Ende der Entwicklung steht ein offener Sternhaufen.

Der glühende große Orionnebel wird dereinst wohl eher aussehen wie der schöne Sternhaufen der Plejaden im Stier. Wenn aber die Dinge so liegen und Sterne normalerweise massenhaft in Haufen geboren werden, warum sollten dann keine Planeten dort zustande kommen? Das wäre doch absolut widersinnig! Und nicht umsonst rang dieses Paradoxon vielen Fachleuten bislang nur recht verständnisloses Kopfschütteln ab. Außerdem waren da natürlich noch die faszinierenden Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops.

Auf ihnen sind ganz offenkundig protoplanetare Staubscheiben zu sehen, unmittelbar um sehr junge Sterne im zentralen Sternhaufen des Orionnebels, der prachtvollsten Sternentstehungsregion am Nordhimmel. Diese Proplyden sind nichts anderes als Geburtsstätten neuer Sterne und Planeten. Also, wo bleiben nun die Planeten der Sternhaufen?

Die Forscher begannen sich zu fragen, ob Planetenentstehung in stellaren Gruppierungen tatsächlich anders abläuft. Einige Proplyden im Orion werden durch den Strahlungs- und Plasmafluss heißer Umgebungssterne, allen voran natürlich der Trapez-Gruppe von Theta Orionis, schnell wieder zerstört. Könnten in den dichteren Sternennestern zu destruktive Bedingungen herrschen? Nur, woher dann all die Planeten der Galaxis? Hier scheint wirklich nichts richtig zu passen.

Doch dürfte das Problem eher ein technisches sein. Die heutigen Teleskopsysteme geraten schlicht an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit, solche Planeten nachzuweisen. Die Signalstärken sind zu schwach, sonst würden Planeten immer um vergleichsweise hellere Sterne gefunden.

Immerhin, den Astronomen gelang nun im Rahmen ihrer sechs Jahre andauernden Studie der mehrfache Planetennachweis im rund 2500 Lichtjahre entfernten Sternhaufen Messier 67, der innerhalb des Sternbilds Krebs liegt. Hier glühen rund 500 Sterne um die Wette, wobei die Forscher 88 davon sehr sorgfältig ausgewählt und überwacht haben – mithilfe des High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, kurz »HARPS« genannt. Dieses am 3,6-Meter-Spiegelteleskop der ESO auf dem chilenischen La Silla montierte Spezialinstrument sucht nach winzigen periodischen Veränderungen in der Radialgeschwindigkeit von Sternen, um aus solch regelmäßigem Pendeln auf die Existenz von Planeten schließen zu können. Und trotz aller Leistungsfähigkeit geriet das System bei diesem Projekt schon sehr nahe an seine Grenzen.

Anna Brucalassi vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching bei München ist die Erstautorin der neuen Studie. Sie erläutert: »Im Sternhaufen Messier 67 haben alle Sterne etwa das gleiche Alter und die gleiche chemische Zusammensetzung wie die Sonne. Dies macht sie zu einem perfekten Fallbeispiel, um zu untersuchen, wie viele Planeten in so einer bedrängten Umgebung entstehen und ob sie eher um massereiche oder masseärmere Sterne zu finden sind.«

Die Suche lieferte drei positive Ergebnisse: zwei wuchtige Planeten um einen sonnenähnlichen Stern sowie einen, der größer ist als Jupiter. Er umrundet einen Roten Riesen. Die beiden kleineren benötigen lediglich fünf beziehungsweise sieben Tage für einen Umlauf – sie zählen damit zur Gattung der »Heißen Jupiters«, kochende Welten mit je etwa einem Drittel der Jupitermasse. An ihren Oberflächen herrschen allerdings zu hohe Temperaturen, als dass dort Leben eine Chance hätte. So liegen diese Welten der üblichen Definition folgend jeweils abseits der bewohnbaren Zone, in der flüssiges Wasser als grundlegende Voraussetzung für organisches Leben existieren kann.

Ganz besonders interessant aber war gleich der erste entdeckte Planet. Denn sein Heimatstern ähnelt unserer Sonne mehr als jeder bisher bekannte Stern. Er scheint geradezu ein perfekter Zwilling der Sonne zu sein. Innerhalb eines Sternhaufens handelt es sich um die erste überhaupt je entdeckte Zwillingssonne mit einem Planeten. Insgesamt wurden Exoplaneten bisher nur in den Sternhaufen NGC 6811 sowie Messier 44 gefunden, außerdem noch in den mit rund 150 Lichtjahren Distanz ziemlich nahen Hyaden im Stier.

Die meisten Zielobjekte in Sternhaufen sind jedoch zu schwach, um den Planetennachweis zu führen. Das Rätsel um die geringe Planetenzahl in diesen stellaren Ansammlungen dürfte damit gelöst sein: Die heutige Technik reicht meist nicht aus, um sie zu finden, auch wenn sie durchaus vorhanden sind. Luca Pasquini, ESO-Forscher und Koautor der aktuellen Studie, stellt eindeutig fest: »Unsere Ergebnisse zeigen, dass Planeten in offenen Sternhaufen in etwa so häufig vorkommen wie bei isolierten Sternen – sie sind aber nicht einfach zu finden. Die neuen Ergebnisse stehen im Kontrast zu früheren Arbeiten, die daran gescheitert sind, Planeten in Sternhaufen zu finden. Sie stimmen jedoch mit einigen anderen neueren Beobachtungen überein. Wir werden diesen Sternhaufen weiter beobachten, um herauszufinden, wie sich Sterne mit und ohne Planeten in ihrer Masse und chemischen Zusammensetzung unterscheiden.«

Und so verdeutlicht die neue Untersuchung wiederum, dass das Sternenmeer der Galaxis ein beinahe unerschöpfliches Reservoir an Planeten beherbergt. Sternhaufen machen da erwartungsgemäß also keine Ausnahme.

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