Planeten aus der Frühzeit des Kosmos entdeckt

München – Die Entdeckung von Planeten bei anderen Sternen ist heute nichts Besonderes mehr. Rund 760 solcher Exoplaneten haben die Astronomen inzwischen aufgespürt. Doch die beiden jetzt von einem internationalen Forscherteam bei dem 375 Lichtjahre entfernten Stern HIP 11952 gefundenen Planeten fallen aus dem Rahmen: Mit einem Alter von 12,8 Milliarden Jahren sind sie bereits in der Frühzeit des Kosmos entstanden, zu einer Zeit also, in der es kaum chemische Elemente schwerer als Wasserstoff und Helium gab. Die Entdeckung zeige, dass entgegen bisheriger Erwartungen auch unter solchen Bedingungen Planeten entstehen können, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astronomy and Astrophysics“.

Planeten entstehen – nach den heutigen Vorstellungen der Astronomen – in rotierenden Scheiben aus Gas und Staub um junge Sterne. Dabei bilden sich zunächst Staubkörner, die zu immer größeren Körpern „zusammenbacken“. Sie wachsen zu felsigen Planetenkernen an, die mit ihrer Schwerkraft weiter Materie aus der Umgebung ansammeln. Für diesen Prozess muss es eine ausreichende Menge an schweren Elementen geben – Elemente, die ursprünglich im Kosmos nicht vorhanden waren, da sie erst durch Kernfusion in Sternen entstanden sind. Bislang gingen die Astronomen daher davon aus, dass die Entstehung von Planeten bei Sternen der ersten kosmischen Generation, die noch arm an schweren Elementen sind, unwahrscheinlich ist.

Im Rahmen einer gezielten Suche hatten Veronica Roccatagliata von der Universitätssternwarte München und ihre Kollegen bereits 2010 einen ersten Planeten bei einem alten Stern, der arm an schweren Elementen ist, aufgespürt. „Damals dachten wir, dies sei ein einzigartiger Fund“, so die Astrophysikerin, „jetzt aber sieht es so aus, als hätten metallarme Sterne deutlich häufiger Planeten als erwartet.“ Die beiden nun bei HIP 11952 aufgespürten Planeten besitzen die 0,8- beziehungsweise 2,9-fache Masse des Jupiter und umkreisen ihren Zentralstern alle 7 beziehungsweise 290 Tage.

Im Vergleich mit anderen Exoplanetensystemen zählt HIP 11952 nicht nur zu denen mit dem geringsten Anteil an schweren Elementen, es ist mit einem geschätzten Alter von 12,8 Milliarden Jahren auch eines der ältesten. „Wir haben in unserem kosmischen Hinterhof eine archäologische Entdeckung gemacht“ sagt Johny Setiawan vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, der die Untersuchungen an HIP 11952 geleitet hat: „Diese Planeten haben sich wahrscheinlich zu einer Zeit gebildet, als unsere Heimatgalaxie selbst noch ein Baby war.“ Die Forscher hoffen nun, noch weitere Planetensysteme dieses Typs zu finden und so Informationen darüber zu erhalten, wie – und in welcher Zahl – bereits im frühen Kosmos Planeten entstehen konnten.