Das Tautenburg-Ondrejov Radialgeschwindigkeitsprogamm bedeckender Planeten von Sternen unterschiedlicher Masse

• Antragsteller: Dr. Eike W. Guenther
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322983123

Die Forschungsergebnisse der letzten Jahrzehnte haben gezeigt, dass Planeten außerhalb unseres Sonnensystems eine überraschend große Vielfalt der Eigenschaften der Planeten aufweisen. Es gibt sowohl Planeten die einen Abstand von nur 0.1 AE haben und andere einen Abstand von mehr als 100 AE haben. Einige Planeten haben kreisrunden, andere wiederum stark elliptische Bahnen. Es sowohl gibt Planeten mit einer Dichte von nur 0.1 gcm-3, als auch welche mit einer Dichte von 10 gcm-3. Die Schlüsselfrage ist der Planetenentstehung daher, wie diese enorme Vielfalt erklärt werden kann. Zweifellos muss diese Vielfalt ihren Ursprung in der Entstehungsgeschichte der Planeten haben. Das heißt, sie muss in den Eigenschaften der Scheiben, aus denen sich Planeten bilden, begründet liegen, doch welche Eigenschaften der Scheiben die Eigenschaften der Planeten bestimmen ist nicht bekannt. Bisherige Beobachtungen haben gezeigt, dass die Masse und die Lebensdauer der Scheiben eng mit der Masse der Sterne verknüpft sind. Das heißt, von Planeten massereicherer Sterne wissen wir das sie in Scheiben entstanden sind, die statistisch eine größere Masse und eine kleiner Lebensdauer hatten, als die Planeten, die in Scheiben von masseärmeren Sternen entstanden sind. Somit ist offensichtlich, dass die Eigenschaften der Planeten von der Sternmasse abhängen müssen, doch wie diese Zusammenhänge sind ist nicht bekannt, da bisher der Fokus der Forschung hauptsächlich auf sonnenähnliche Sterne ausgerichtet ist. In diesem Projekt betreten wir einen neuen Weg. Zum ersten Mal werden wir unser Augemerk sowohl Planeten von Sternen richten die mehr als 1.3 Sonnenmassen haben, als auch auf Planeten von Sternen mit weniger als 0.5 Sonnenmassen. Zunächst ist geplant, die Häufigkeit von kurzperiodischen Planeten dieser Sterne mit der Häufigkeit von Planeten von sonnenähnlichen Sternen vergleichen. Dazu werden wir Radialgeschwindigkeitmessungen von Planetenkandidaten, die mit K2, TESS und NGTS mit nördlicher Deklination durchführen. Für die Häufigkeitsbestimmung genügt es, zunächst nur wenige Messungen durchführen, um Doppelsterne auszuschließen. Im zweiten Schritt werden wir dann viele Messungen durchführen um die Massen und somit auch die Dichten der Planeten zu bestimmen. Eine Schlüsselrolle dieses Deutsch/Tschechischen Antrags spielt, dass beide beantragende Institutionen einen exklusiven Zugang zu den Teleskopen der 2-m Klasse in Tautenburg und Ondrejov haben. Der große Vorteil von K2, TESS und NGTS ist, dass die zu untersuchenden Sternen viel heller sind, als bei früheren Projekten, so dass sie sich gut mit Teleskopen dieser Größe untersuchen lassen. Dies ist insbesondere für massereichere Sterne von herausragender Bedeutung, dass bei diesen eine große Anzahl von Sternspektren viel wichtiger ist, als eine hohe Messgenauigkeit. Für die Massenbestimmung der Planeten von massearmen Sternen werden wir von CARMENES und seinen Einmaligen Möglichkeiten Gebrauch machen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. Petr Kabath