Astronomen haben einen Exoplaneten um unseren nächsten einsamen stellaren Nachbarn entdeckt. Im Alpha-Centauri-System, in dem sich die der Erde am nächsten liegenden Sterne befinden, wurden Planeten gefunden. Dabei handelt es sich jedoch um ein Dreifachsystem, in dem drei Sterne einander umkreisen. Barnards Stern hingegen ist allein, wie die Sonne.

Barnards Stern ist ein Roter Zwerg M4, etwa ein Sechstel der Sonnenmasse, mit einer Temperatur, die halb so hoch ist wie die der Sonne, einem Durchmesser, der ein Fünftel des Durchmessers der Sonne beträgt, und einer Leuchtkraft von 0,04 Prozent der Sonne, zumindest im sichtbaren Licht. Im Infraroten ist er etwas heller und hat eine Gesamtleuchtkraft von etwa 0,3 Prozent der Sonne. Würden wir die Sonne in unserem eigenen System durch den Barnard-Stern ersetzen, würde er nur etwa 10 Mal heller erscheinen als der Vollmond.

Vor einigen Jahren wurde berichtet, dass der Stern von einem Planeten umkreist wird, aber es stellte sich bald heraus, dass dies ein falscher Alarm war. Barnards Stern ist, wie viele Rote Zwerge, magnetisch aktiv, viel stärker als die Sonne. Das bedeutet, dass er viele Sternflecken und intensive Starbursts aufweist, die die Beobachtungen stören können.

Neue Beobachtungen berücksichtigen dies jedoch und haben recht überzeugende Beweise dafür gefunden, dass Barnards Stern tatsächlich einen Planeten hat, und vielleicht sogar mehr. Die Forscher verwendeten eine Methode namens Radialgeschwindigkeitsmessung. Das Konzept besteht darin, dass die Schwerkraft eines Planeten, der einen Stern umkreist, auch auf den Stern wirkt. In Wirklichkeit kreisen also sowohl der Stern als auch der Planet um denselben Massenschwerpunkt, und die winzigen Kreise, die der Stern beschreibt, können durch den Doppler-Effekt erkannt werden, da er seine Farbe in Blau oder Rot ändert, je nachdem, ob er sich näher oder weiter weg bewegt.

Obwohl diese Verschiebung recht gering ist, ist es für die Astronomen einfacher, mit ihr zu arbeiten, wenn der Stern klein und der Planet relativ groß ist. In diesem Fall bestand die Schwierigkeit jedoch darin, dass der Stern sehr schwach war, so dass es schwierig war, gute Farbbilder zu erhalten. Schlimmer noch: Sternflecken auf seiner Oberfläche können diese Verschiebung nachahmen, wenn der Stern rotiert, und so die Beobachtungen beeinträchtigen.

Für die neuen Beobachtungen nutzten die Astronomen das riesige Very Large Telescope, das aus vier 8,2-Meter-Instrumenten besteht. 2019 bis 2023 wurden 157 Beobachtungen durchgeführt, die zeitlich so verteilt waren, dass Änderungen der Doppler-Verschiebung des Sterns für Planeten mit einer Umlaufzeit von weniger als 50 Tagen festgestellt werden konnten.

Die 50-Tage-Grenze wurde gewählt, weil Rote Zwerge lichtschwach und kühl sind. Ein Planet, der einen solchen Stern so weit wie die Erde von der Sonne entfernt umkreist, wäre gefroren. Um wärmer und erdähnlich zu sein, müsste er viel näher am Stern sein und eine Umlaufzeit von weniger als 50 Tagen haben.

Nach der Auswertung der Daten fanden die Experten deutliche Hinweise auf eine periodische Dopplerverschiebung, die etwa 3,15 Erdtage dauert, was auf einen Planeten mit einer solchen Umlaufzeit hindeutet. Der Planet könnte eine Masse von mindestens 0,37 Erdmassen haben, dreimal so viel wie der Mars.

Ausgehend von der Entfernung zum Zentralstern könnte die Temperatur des Planeten etwa 130 °C betragen. Das ist im Grunde zu heiß für Leben, wie wir es kennen, aber wir wissen nicht, wie viel von der Energie tatsächlich auf der Oberfläche ankommt. Wenn er zum Beispiel eine bewölkte Atmosphäre oder eine weißere Oberfläche hat, könnte er deutlich kühler sein. Wenn er jedoch viele Treibhausgase wie Kohlendioxid enthält, könnte er sehr viel wärmer sein.