Im Schein von drei Sonnen

Diese Darstellung verdeutlicht die Bewegungen des Planeten (rot) und der drei Sterne.

Science übertrifft Fiktion: Den Planeten "Tatooine" der Science-Fiction-Saga "Krieg der Sterne" bescheinen zwei Sonnen – nun haben Astronomen einen realen Planeten in einem noch exotischeren System entdeckt: Drei Sonnen sorgen je nach Jahreszeit für durchgehendes Sonnenlicht oder dreifache Sonnenauf- und Untergänge pro Tag. Der Fund kam überraschend: Bisher ging man davon aus, dass die Umlaufbahnen von Planeten in Dreifachsternsystems instabil wären.

Die Entdeckung ist dem scharfen Blick des SPHERE-Instruments am Very Large Telescope der ESO zu verdanken. Ein Astronomenteam unter der Leitung der University of Arizona konnte den Planeten damit direkt abbilden. Bisher wurden die meisten Exoplaneten hingegen indirekt über die sogenannte Transit-Methode nachgewiesen. "Er ist einer der wenigen Exoplaneten, die direkt abgebildet werden konnten und der erste in solch einer interessanten dynamischen Konstellation", sagt Co-Autor Daniel Apai von der University of Arizona.

Markantes Dreifachsternsystem

Der Planet mit der Bezeichnung HD 131399Ab befindet sich etwa 320 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Zentaur. Es handelt sich den Ergebnissen zufolge um einen Gasriesen mit etwa der vierfachen Masse unseres Jupiters und dem geringen Alter von ungefähr 16 Millionen Jahren. Er zieht seine Bahn in einem markanten Dreifachsternsystem: Der hellste Stern des Trios ist HD 131399A. Er ist etwa 80 Prozent massereicher als unsere Sonne. Er wird in der bis zu 300-fachen Entfernung von der Erde zur Sonne von dem Gespann der beiden weniger massereichen Sterne B und C umrundet. Sie umkreisen sich wiederum gegenseitig wie eine sich drehende Hantel, in einer Entfernung, die ungefähr der von Sonne und Saturn entspricht.

In diesem Dreifachsternsystem umkreist der Planet HD 131399Ab den Hauptstern A in einer Entfernung von etwa 80 Sonnen-Erd-Entfernungen. Dabei erreicht er bis zu einem Drittel der Distanz zwischen A und dem B-C-Duo. "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 Co-Autor Kevin Wagner.

Erstaunliche Konstellation

Den Forschern zufolge handelt es sich bei der Konstellation um einen überraschenden Fund: Bisher ging man davon aus, dass die Umlaufbahn eines Planeten in einem derartigen System instabil wäre, so dass er schnell herausgeschleudert werden würde.  "Unsere Computersimulationen haben gezeigt, dass diese Art der Umlaufbahn stabil sein kann", sagt Apai. "Wenn man jedoch nur eine Kleinigkeit ändert, kann sie sehr schnell instabil werden. Wenn der Planet vom massereichsten Stern im System weiter entfernt wäre, würde er aus dem System gestoßen".

Die Forscher wollen das System nun weiterhin im Visier behalten, um mehr Details der spannenden Konstellation aufzudecken. "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", sagt Wagner. "Aber es zeigt, dass die Vielfalt da draußen doch größer ist, als man es bisher für möglich gehalten hat. Was wir wissen ist, dass Planeten in Mehrfachsystem zwar deutlich seltener untersucht wurden, möglicherweise aber genauso häufig vorkommen wie Planeten in Einzelsternsystemen", so der Astronom.

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