Welche Überraschung, einen Planeten zu entdecken, der sofort an das Star-Wars-Universum erinnert! Statt einer einzigen Sonne umkreist er zwei Zwillingssterne, und das in einer bisher nie beobachteten Entfernung. Diese Konstellation erinnert an den Himmel von Tatooine, wo Luke Skywalker sein Abenteuer beginnt, aber sie ist real und befindet sich 446 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Der Exoplanet mit der Bezeichnung HD 143811 AB b befindet sich sechsmal näher an seinen Muttersternen als jeder andere direkt abgebildete Planet in einem Doppelsternsystem. Sein Jahr dauert jedoch 300-mal länger als auf der Erde. Astronomen haben dieses Objekt mit fortschrittlichen Beobachtungstechniken identifiziert und so ein Fenster zu ungewöhnlichen Planetensystemen geöffnet.
Künstlerische Darstellung eines Planeten, der zwei Sterne umkreist - Bild NASA Planetensysteme um Doppelsterne sind äußerst selten. Laut Jason Wang von der Northwestern University, zitiert in einer Erklärung, umkreist von den 6000 bekannten Exoplaneten nur ein kleiner Bruchteil Doppelsterne. Die Möglichkeit, die Umlaufbahnen des Sterns und des Planeten gleichzeitig zu beobachten, bietet eine einzigartige Forschungsgelegenheit, da ihre Bewegungen am Himmel verfolgt werden können. Diese Seltenheit macht HD 143811 AB b daher besonders wertvoll für das Verständnis der Dynamik von Mehrfachsystemen.
Die Identifizierung dieses Planeten basiert auf alten Daten, die vor fast zehn Jahren vom Gemini-Süd-Teleskop und seinem Instrument Gemini Planet Imager gesammelt wurden. Die Forscher überprüften diese Archivdaten vor der Aufrüstung des Instruments erneut, ohne eine solche Entdeckung zu erwarten. Nathalie Jones vom CIERA kombinierte diese Informationen mit Daten des W.M. Keck Observatoriums und enthüllte so ein schwaches Objekt, das der Bewegung eines Sterns folgte.
Mit einer Größe von etwa dem Sechsfachen des Jupiters ist dieser Planet imposant. Sein Alter wird auf 13 Millionen Jahre geschätzt, was auf kosmischer Skala relativ jung ist. Wie Jason Wang erklärte, bewahrt er daher noch einen Teil der Wärme aus seiner Entstehungszeit.
Trotz seiner Jugend ist er bereits gut in seiner stellaren Umgebung etabliert und liefert Hinweise auf die frühen Phasen der Planetenentwicklung. Die Zwillingssterne selbst sind sehr nahe beieinander und vollenden eine gegenseitige Umrundung in nur 18 Erdentagen.
Eine Zeitrafferaufnahme des Exoplaneten HD 143811 AB b, der seine Muttersterne umkreist.
Bildnachweis: Jason Wang/Northwestern University
Wie HD 143811 AB b entstanden ist, bleibt unklar, da nur wenige ähnliche Planeten bekannt sind. Nathalie Jones vom CIERA plant, mehr Teleskopzeit zu beantragen, um seine Umlaufbahn und die der Sterne zu verfolgen und ihre Wechselwirkungen besser zu verstehen. Die Wissenschaftler hoffen, dass zukünftige Beobachtungen, insbesondere mit dem Instrument GPI 2.0, diesen Prozess aufklären und weitere Objekte in den Archiven entdecken lassen.
Diese Entdeckung, veröffentlicht in
The Astrophysical Journal Letters, motiviert die Forscher, die Untersuchung archivierter Daten fortzusetzen, in denen sich weitere Objekte verbergen könnten.
Direktabbildung von Exoplaneten
Die Direktabbildung von Exoplaneten ist eine Technik, die es ermöglicht, Bilder von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems aufzunehmen. Im Gegensatz zu indirekten Methoden erfordert sie, das blendende Licht der Muttersterne abzublocken, oft mithilfe eines Koronografen. Dieses Instrument wirkt wie eine künstliche Sonnenfinsternis, indem es den zentralen Teil des Sterns abdeckt und so schwache Objekte in der Nähe sichtbar macht.
Um die Bildqualität zu verbessern, verwenden Astronomen auch adaptive Optik. Diese Technologie korrigiert in Echtzeit atmosphärische Störungen, die die Sicht verschlechtern, und liefert so schärfere Aufnahmen. Das Instrument Gemini Planet Imager, das zur Entdeckung von HD 143811 AB b eingesetzt wurde, kombiniert diese beiden Ansätze und ermöglicht so die Isolierung von Planeten.
Diese Methode ist besonders nützlich, um junge Riesenplaneten zu untersuchen, die noch Restwärme abgeben. Sie ermöglicht die direkte Messung ihrer Größe, Helligkeit und ihrer orbitalen Bewegung. Sie ist jedoch aufgrund der Seltenheit geeigneter Ziele und aktueller technologischer Grenzen schwierig umzusetzen.
Die Entwicklung von Instrumenten wie GPI 2.0 verspricht, diese Fähigkeiten zu erweitern. Durch verbesserte Empfindlichkeit und Auflösung hoffen Wissenschaftler, mehr Exoplaneten abbilden zu können, auch in Doppelsternsystemen mit komplexen Wechselwirkungen, um die Vielfalt der extrasolaren Welten besser zu verstehen.
Planetenentstehung in Doppelsternsystemen
Die Entstehung von Planeten in Doppelsternsystemen weist einzigartige Merkmale auf. In diesen Konfigurationen umkreisen sich zwei Sterne gegenseitig und schaffen ein instabiles gravitatives Umfeld. Die Staub- und Gasscheiben, aus denen sich Planeten bilden, können durch Gezeitenkräfte gestört werden, was die Anhäufung von Materie erschwert.
Aktuelle Theorien gehen davon aus, dass sich Planeten in einer sicheren Entfernung von den Sternen bilden können, wo die Wechselwirkungen weniger intensiv sind. Sie können jedoch später durch Mechanismen wie Planetenmigration auf eine andere Umlaufbahn gelangen. Die Entdeckung von HD 143811 AB b, der sowohl jung als auch sehr nah an seinen Zwillingssternen ist, stellt diese Modelle infrage und regt dazu an, die beteiligten Prozesse neu zu überdenken.
Beobachtungen solcher Systeme ermöglichen es zu untersuchen, wie sich die Umlaufbahnen von Planeten unter dem Einfluss zweier massereicher Körper entwickeln. Die gesammelten Daten helfen, numerische Simulationen zu testen, die die Dynamik von Doppelsternsystemen unter Berücksichtigung von Faktoren wie Sternabstand und Alter der Komponenten nachbilden.
Das Verständnis dieser Entstehungsprozesse beleuchtet auch die Häufigkeit bewohnbarer Planeten in der Galaxie. Da Doppelsternsysteme häufig sind, beeinflussen ihre Eigenschaften die Wahrscheinlichkeit von Leben anderswo, was jede Entdeckung zu einem wichtigen Teil des kosmischen Puzzles macht.
Quelle: The Astrophysical Journal Letters