Ein Stern, der mit hoher Geschwindigkeit durch unsere Galaxie rast, zieht einen massiven Planeten hinter sich her. Diese Entdeckung überrascht Wissenschaftler, die erwartet hatten, dass der Planet bei einer solchen kosmischen Reise herausgeschleudert werden würde.
Die erste Beobachtung geht auf das Jahr 2011 zurück, als eine flüchtige Lichtverzerrung die Anwesenheit dieses ungewöhnlichen Duos offenbarte. Ein massearmer Stern und sein Begleiter, ein Super-Neptun-großer Planet, bewegen sich mit atemberaubender Geschwindigkeit, was Astronomen verblüfft.
Darstellung der Sterne nahe dem Zentrum der Milchstraße, mit Spuren, die ihre Geschwindigkeit anzeigen.
Das Hypergeschwindigkeitssystem sticht deutlich hervor.
Quelle: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)
Hypergeschwindigkeitssterne sind seltene Objekte, die oft durch intensive Gravitationswechselwirkungen aus ihrer ursprünglichen Galaxie geschleudert werden. Dieses spezielle System ist jedoch das erste, bei dem ein Planet entdeckt wurde, der einen solchen Stern umkreist. Diese Entdeckung stellt aktuelle Modelle zur Entstehung und zum Überleben von Planeten in extremen Umgebungen infrage.
Die vom Survey Microlensing Observations in Astrophysics gesammelten Daten ermöglichten die Identifizierung dieses Systems. Die Analyse der Lichtkurve offenbarte die Anwesenheit von zwei Himmelskörpern, wobei einer etwa 2.300-mal massereicher ist als der andere. Weitere Beobachtungen mit dem Keck-Observatorium und dem Gaia-Satelliten bestätigten die beeindruckende Entfernung und Geschwindigkeit des Sterns.
Mit einer geschätzten Geschwindigkeit von 540 Kilometern pro Sekunde, also etwa 2 Millionen Kilometern pro Stunde, könnte dieser Stern eines Tages die Milchstraße verlassen. Wissenschaftler beobachten dieses System weiterhin, um seinen Ursprung und sein Schicksal besser zu verstehen. Diese Studie, veröffentlicht in
The Astronomical Journal, eröffnet neue Perspektiven auf die Dynamik von Planeten unter extremen Bedingungen.
Die Forscher hoffen, dass zukünftige Beobachtungen die genaue Geschwindigkeit des Sterns bestätigen und feststellen können, ob sie ausreicht, um der Anziehungskraft unserer Galaxie zu entkommen. Diese Entdeckung unterstreicht die Bedeutung astronomischer Surveys (Himmelsdurchmusterungen) für das Verständnis des Universums.
Wie kann ein Planet einen Hypergeschwindigkeitsstern überleben?
Die Entdeckung eines Planeten, der einen Hypergeschwindigkeitsstern umkreist, wirft Fragen zu den Überlebensmechanismen von Planeten auf. Aktuelle Modelle legen nahe, dass extreme Gravitationskräfte Planeten aus ihrer Umlaufbahn schleudern sollten.
Wissenschaftler vermuten, dass sich der Planet möglicherweise nach der Ausstoßung des Sterns gebildet hat oder dass das System als zusammenhängende Einheit ausgestoßen wurde. Letztere Hypothese würde sehr besondere Bedingungen voraussetzen.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass der Planet eine ausreichend weite Umlaufbahn hat, um gravitativen Störungen zu widerstehen. Dies würde Anpassungen in unserem Verständnis der Stabilität von Planetensystemen erfordern.
Diese Entdeckung ermutigt Astronomen, ihre Theorien über die Entstehung und Entwicklung von Planeten in extrem dynamischen Umgebungen zu überdenken.
Was ist Mikrolinseneffekt und wie hilft er bei der Entdeckung von Exoplaneten?
Der Mikrolinseneffekt ist eine Beobachtungstechnik, die es ermöglicht, Objekte wie Planeten zu entdecken, indem die Verzerrung des Lichts eines fernen Sterns analysiert wird. Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein Objekt zwischen Beobachter und Stern vorbeizieht.
Diese Methode ist besonders nützlich, um Planeten in großer Entfernung zu entdecken, einschließlich solcher, die Hypergeschwindigkeitssterne umkreisen. Sie hängt nicht von der Helligkeit des Wirtssterns ab, was sie effektiv für die Untersuchung lichtschwacher Systeme macht.
Der Mikrolinseneffekt hat die Entdeckung zahlreicher Exoplaneten ermöglicht, auch in extremen Umgebungen. Er ergänzt andere Nachweismethoden wie die Radialgeschwindigkeitsmethode oder die Transitmethode.
Quelle: The Astronomical Journal