Rätsel um häufige "heiße Jupiter" im Sternhaufen Messier 67

20. Juni 2016, 14:17
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Um rund fünf Prozent der Sterne in Messier 67 gibt es heiße Gasriesen, wie Astronomen herausfanden

Ein internationales Astronomenteam hat eine erstaunliche Häufung im Sternhaufen Messier 67 festgestellt: Es gibt dort deutlich mehr "heiße Jupiter" als angenommen. Unter dieser Bezeichnung werden Exoplaneten klassifiziert, deren Masse mindestens jener des Jupiter entspricht und deren Oberflächentemperatur deutlich höher ist als die des größten Planeten unseres Sonnensystems, weil sie ihren Stern auf sehr engen Bahnen umkreisen.

Oft benötigen heiße Jupiter nur wenige Tage bis Wochen für einen Umlauf, manchmal sogar nur Stunden. Bisherige Daten lassen darauf schließen, dass heiße Jupiter in der Umgebung von etwa einem Prozent der sonnenähnlichen Sterne vorkommen. Doch das scheint nicht immer zuzutreffen, wie die Forscher um Roberto Saglia vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPI) in Garching berichten.

Überraschendes Ergebnis

Mithilfe des HARPS-Spektrografen am La-Silla-Observatorium der ESO in Chile untersuchten sie 66 Sterne in dem etwa 2.700 Lichtjahre entfernten offenen Sternhaufen Messier 67 nach Anzeichen für Planeten. "Wir wollten einen offenen Sternhaufen als Laboratorium verwenden, um die Eigenschaften von Exoplaneten und die Theorien zur Planetenentstehung zu untersuchen", so Saglia. "Hier haben wir nicht nur viele Sterne, die möglicherweise einen Planeten beherbergen, sondern auch eine dichte Umgebung, in der sie sich gebildet haben müssen."

Das Ergebnis war eine Überraschung: Heiße Jupiter um Sterne in Messier 67 sind offenbar weitaus häufiger als außerhalb des Sternhaufens. "Dies ist wirklich ein verblüffendes Resultat", sagte Anna Brucalassi (MPI), die für die Auswertung verantwortlich war. "Die neuen Ergebnisse bedeuten, dass es um ungefähr fünf Prozent der Sterne in Messier 67, die untersucht wurden, einen heißen Jupiter gibt — deutlich mehr als bei vergleichbaren Untersuchungen von Sternen, die nicht Teil des Sternhaufens sind."

Häufigere Beeinflussung

Die Forscher vermuten, dass die interstellare Umgebung der Grund für diesen Überschuss sein könnte. Denn nach gängigen Annahmen können sich jupitergroße Gasriesen nicht in ihren engen Orbits entwickelt haben, sie müssen weiter entfernt von ihren Sternen entstanden sein. Erst durch nachträgliche Störungen wanderten sie in ihren späteren Orbit, etwa durch die Gravitation vorbeiziehender Sterne oder durch andere Protoplaneten.

Und solche Ereignisse dürfte es in dicht bevölkerten Sternhaufen häufiger geben als sonst. "Simulationen zeigen, dass ein Planetensystem in einer beengten Geburtsumgebung durch stellare Begegnungen und Schwerkraft-Wechselwirkungen stark destabilisiert werden kann", so die Forscher. Das wiederum würde die Bildung heißer Jupiter begünstigen.

In jedem Fall erneuere die Entdeckung die Perspektive auf Sternhaufen, sagte Koautor Luca Pasquini (ESO): "Noch vor wenigen Jahren war kein einziger heißer Jupiter in offenen Sternhaufen bekannt. In drei Jahren hat sich das Denkmuster stark verändert – von einem vollständigen Nichtvorhandensein hin zu einem Überschuss solcher Planeten." (red, 20.6.2016)

  • Künstlerische Darstellung eines heißen Jupiters im Sternhaufen Messier 67.
    illustr.: eso/l. calçada

    Künstlerische Darstellung eines heißen Jupiters im Sternhaufen Messier 67.

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