Astronomen entdecken Exoplaneten, der drei Sterne umkreist

Video9. Juli 2016, 22:33
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Die genaue Konstellation dieses ungewöhnlichen Systems und seine langfristige Stabilität sind noch unklar

Garching/Wien – Mitunter übertrifft die Wissenschaft noch die Science Fiction. Dass Planeten existieren, die zwei Sterne umkreisen, gibt es nicht nur bei Star Wars: Dort heißt der Planet Tatooine und ist die Heimat von Luke Skywalker. Längst sind auch "in echt" einige solcher Systeme beobachtet worden.

Eine neue Entdeckung toppt nun aber selbst die Fiktion: Astronomen um Kevin Wagner (University of Arizona) haben mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile einen Planeten mit gleich drei Muttersternen erspäht. Wie die Forscher im Fachblatt "Science" berichten, würde ein Bewohner des Planeten HD 131399Ab je nach Jahreszeit entweder ständig Sonnenlicht oder pro Tag drei Sonnenauf- und Sonnenuntergänge erleben.

european southern observatory (eso)
Video: Etwa so könnte der Orbit von HD 131399Ab in dem Dreifach-Sternsystem aussehen.

Direkt abgebildeter Exoplanet

HD 131399Ab befindet sich etwa 320 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Zentaur und ist etwa 16 Millionen Jahre alt. Damit ist er einer der jüngsten bisher entdeckten Planeten und einer der wenigen, die direkt abgebildet werden konnten. Mit einer Temperatur von etwa 580 Grad Celsius und einer geschätzten Masse von vier Jupitermassen ist er auch einer der kühlsten und am wenigsten massereichen direkt abgebildeten Exoplaneten.

"Für etwa die Hälfte der Umlaufbahn des Planeten, die 550 Erdjahre dauert, sind drei Sterne am Himmel sichtbar; die lichtschwächeren zwei sind stets näher beieinander und verändern ihre scheinbare räumliche Trennung während des Jahres", erklärt Wagner.

Auch wenn noch mehrere Langzeitbeobachtungen notwendig sind, um die Umlaufbahn um die Muttersterne genau zu bestimmen, scheinen Beobachtungen und Simulationen das folgende Szenario nahezulegen: Der hellste Stern wird als um 80 Prozent massereicher als die Sonne geschätzt und wird deshalb als HD 131399A bezeichnet, der selbst von den weniger massereichen Sternen, B und C, in einer Entfernung von etwa 300 Astronomischen Einheiten (eine AE entspricht der durchschnittlichen Entfernung der Erde zur Sonne) umkreist wird. Dabei umkreisen sich B und C gegenseitig wie eine sich drehende Hantel in einer Entfernung, die in etwa der von Sonne und Saturn (10 AE) entspricht.

Stabilität bleibt fraglich

In diesem Szenario umkreist der Planet HD 131399Ab den Stern A in einer Entfernung von etwa 80 AE, das entspricht etwa der zweifachen Umlaufbahn des Pluto im Sonnensystem. Dabei erreicht der Planet bis zu einem Drittel der Distanz zwischen A und dem B/C-Doppelstern. Die Autoren betonen, dass eine ganze Reihe an orbitalen Szenarien möglich ist und dass ein Urteil darüber, ob das System auf Dauer stabil bleibt, erst möglich ist, wenn mit bereits geplanten Folgebeobachtungen die Umlaufbahn des Planeten genauer untersucht wurde.

"Wenn der Planet vom massereichsten Stern im System weiter entfernt wäre, würde er aus dem System gestoßen werden", erklärt Daniel Apai von der University of Arizona in den USA, einer der Koautoren. "Unsere Computersimulationen haben gezeigt, dass diese Art der Umlaufbahn stabil sein kann. Wenn man jedoch nur eine Kleinigkeit ändert, kann sie sehr schnell instabil werden."

Planeten in Mehrfachsternensystemen sind für Astronomen und Planetenforscher von besonderem Interesse, da sie ein Beispiel dafür liefern, wie der Mechanismus der Planetenentstehung in diesen extremeren Szenarien abläuft. Zwar erscheint uns ein solches Mehrfachsternsystem angesichts unserer Umlaufbahn um einen einzelnen Stern sehr fremd, in Wirklichkeit sind solche Systeme aber genauso gewöhnlich wie einzelne Sterne.

"Es ist nicht klar, wie der Planet in diesem extremen System auf seine weite Umlaufbahn gelangte, und wir können noch nicht sagen, was das für unser weiteres Verständnis solcher Arten von Planetensystemen bedeutet, aber es zeigt, dass die Vielfalt da draußen doch größer ist, als man es bisher für möglich gehalten hat", sagt Wagner. "Was wir wissen ist, dass Planeten in Mehrfachsystem zwar deutlich seltener untersucht wurden, möglicherweise aber genauso häufig vorkommen wie Planeten in Einzelsternsystemen." (red, 9.7.2016)

  • Künstlerische Darstellung des Exoplaneten mit den drei Sternen.
    illu.: eso/l. calçada

    Künstlerische Darstellung des Exoplaneten mit den drei Sternen.

  • Der Exoplanet HD 131399Ab ist einer der leichtesten, die bisher direkt beobachtet wurden. Und er ist auch einer der jüngsten Exoplaneten, die man kennt.
    foto: eso/k. wagner et al.

    Der Exoplanet HD 131399Ab ist einer der leichtesten, die bisher direkt beobachtet wurden. Und er ist auch einer der jüngsten Exoplaneten, die man kennt.

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