First light für SPECULOOS – Teleskope, die nach bewohnbaren Planeten von sehr kalten Zwergsternen suchen

Vier Teleskope, die nach bewohnbaren Planeten von sehr kalten Zwergsternen suchen, starteten erfolgreich am Paranal Observatorium der ESO.
Das SPECULOOS-Projekt machte im Dezember 2018 seine ersten Beobachtungen am Paranal Obser­va­­torium der Europäischen Südstern­warte in Nord-Chile – ein als „First Light“ bekanntes Verfahren. SPECULOOS konzentriert sich darauf, erdgroße Planeten zu entdecken, die um sehr kalte Sterne und braune Zwerge kreisen. Nach der Inbetriebnahme begannen die vier neuen Planetenjäger im Januar 2019 den wissenschaftlichen Betrieb.
Speculoos Southern Observatory ist die zentrale Einrichtung eines neuen Projekts zur Suche nach Exo­pla­ne­ten namens „Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars“ (SPECULOOS) und besteht aus vier Teleskopen, die mit 1-Meter-Spiegeln und hochempfindlichen wissenschaftlichen CCD-Kameras ausgestattet sind. Die Teleskope – genannt Io, Europa, Ganymed und Callisto nach den vier Galileischen Monden des Jupiter – finden in Paranal  ideale Beobachtungsbedingungen vor. Paranal, wo sich auch das  Very Large Telescope (VLT) der ESO befindet, bietet einen nahezu perfekten Ort für die Astronomie mit dunklem Himmel und stabilem, trockenem Klima.

SPECULOOS sucht nach potenziell bewohnbaren Planeten von Erdgröße, die sehr kalte Sterne oder braune Zwerge umkreisen, deren Planeten noch weitgehend unerforscht sind. Es wurden bisher nur wenige Exoplaneten gefunden, die solche Sterne umkreisen, und noch weniger liegen innerhalb der bewohnbaren Zone ihres Muttersterns. Obwohl diese dunklen Sterne schwer zu beobachten sind, sind sie reichlich vorhanden – sie umfassen etwa 15% der Sterne in unserer Nachbarschaft. SPECULOOS wurde entwickelt, um solche Sterne auf der Suche nach erdähnlichen und bewohnbaren Planeten zu erforschen.
„SPECULOOS ermöglicht es uns, terrestrische Planeten zu entdecken, die einige unserer kleinsten und kältesten Nachbarsterne umkreisen“, erläuterte Michaël Gillon von der Universität Lüttich, wissenschaftlicher Leiter des SPECULOOS-Projekts. „Dies ist eine einzigartige Gelegenheit, die Details dieser nahe gelegenen Welten zu erforschen.“
SPECULOOS sucht mit Hilfe der Transitmethode nach Exoplaneten, wie es schon sein Vorgänger, das TRAPPIST-Süd Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO. Dieses Teleskop ist seit 2011 in Betrieb und hat das berühmte Planetensystem TRAPPIST-1 entdeckt. Wenn ein Planet – von der Erde aus gesehen – vor seinem Stern vorbeizieht, blockiert er einen Teil des Lichts, was eine kleine partielle Sternfinsternis verursacht. Dies führt zu einem geringen, aber erkennbaren Dimmen des Sterns. Exoplaneten um kleinere Sternen blockieren während des Transits mehr Licht ihrer Sterne, wodurch diese periodischen Finsternisse viel einfacher zu erkennen sind als bei größeren Sternen.
Bisher war nur ein kleiner Teil der mit dieser Methode erfassten Exoplaneten von Erdgröße oder kleiner. Die geringe Größe der SPECULOOS-Ster­ne in Kombination mit der hohen Emp­findlichkeit ihrer Teleskope und Kameras ermöglicht jedoch die Ent­deckung von erdgroßen Transit­planeten, die sich in der bewohnbaren Zone befinden. Diese Planeten eignen sich ideal für nachfolgende Beobachtungen mit leistungsfähigen Teleskopen vom Boden oder Weltraum aus. „Die Teleskope sind mit Kameras ausgestattet, die im nahen Infrarotbereich sehr empfindlich sind“, erklärte Laetitia Delrez vom Cavendish Labo­ratory in Cambridge, einem Mitglied des SPECULOOS-Teams. „Diese Strahlung liegt ein wenig über dem, was das menschliche Auge wahrnehmen kann, und ist die Haupt­emission der schwachen Sterne, auf die SPECULOOS abzielt.“

Die CCD-Kameras „iKon-L“ mit 2048 x 2048 Pixeln wurden von der britischen Firma Andor Technology gefertigt. Das Projekt wird von den beiden TRAPPIST 60 cm Teleskopen unterstützt, die sich am ESO Observatorium La Silla und in Marokko befinden. Das Projekt wird in Zukunft auch das SPECULOOS Nord Observatorium sowie SAINT-Ex umfassen, die sich derzeit im spanischen Teneriffa und im mexikanischen San Pedro Mártir im Bau befinden. Es besteht auch das Möglichkeit für eine zukünftige Zusammenarbeit mit dem Extremely Large Telescope (ELT), dem zukünftigen Flaggschiff-Teleskop der ESO, das derzeit auf dem Cerro Armazones gebaut wird. Das ELT wird in der Lage sein, von SPECULOOS entdeckte Planeten in bisher unerreichter Detailgenauigkeit zu beobachten und ihre möglicherweise vorhandenen Atmosphären zu untersuchen.

„Diese neuen Teleskope werden es uns ermöglichen, nahe gelegene erdähnliche Welten genauer zu untersuchen, als wir es uns vor zehn Jahren hätten vorstellen können“, so Michaël Gillon. „Dies sind enorm aufregende Zeiten für die Exoplanet-Wissenschaft.”
SPECULOOS Webseite
http://www.speculoos.uliege.be/

ESOcast 187: First Light for SPECULOOS
https://www.eso.org/public/videos/archive/category/esocast/

Dieser Artikel basiert auf der ESO Pressemitteilung https://www.eso.org/public/news/eso1839/
 

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