Drei Sonnen für einen Planeten
8. Juli 2016
Ein internationales Forscherteam hat an der Europäischen Südsternwarte (ESO) ein hochkomplexes Sonnensystem entdeckt, an dem gleich drei Sterne beteiligt sind: Im Zentrum steht eine große Sonne namens 131399A. Diese hat etwa die 1,8-fache Masse unserer Sonne.
Diese Sonne wird von einem kleineres Doppelsystem aus zwei weiteren Sonnen umkreist, und zwar in einem Abstand zum Hauptstern, der dem 300-fachen der Entfernung zwischen unserer Erde und der Sonne entspricht. Das Doppelsystem besteht wiederum aus einem größeren und einem kleineren Stern, der um den größeren der beiden kreist. Der Abstand zwischen den beiden kleinen Sonnen entspricht etwa dem zwischen unserer Sonne und Saturn bzw. dem 9,5 fachen des Abstandes zwischen Erde und Sonne.
Ein junger Gas-Riese
Die Hauptsonne von den Dreien wird wiederum von einem riesigen Planeten umrundet - einem Gasgiganten mit dem Namen HD 131399Ab. Er ist etwa vier mal so groß wie Jupiter - der größte Planet unseres Sonnensystems. Die Entdeckung des Planeten wurde in einer Online Ausgabe des Fachjournals Science veröffentlicht.
Das System liegt gut 340 Lichtjahre von uns entfernt. Der Gasplanet darin ist mit nur etwa 16 Millionen Jahren relativ jung. Er gehört zu den jüngsten Planeten, die je im Universum entdeckt wurden. Er braucht 550 Erdjahre um seine Sonne einmal zu umrunden.
Die Konstellation von drei Sonnen und einem Planeten bringt allerhand verrückte Bedingungen hervor: In bestimmten Jahreszeiten - die für sich länger dauern als ein Menschenleben - scheint irgendwo immer mindestens eine Sonne. An einem Tag gibt es drei Sonnenauf und -untergänge.
Heiß oder kalt?
Zwar ist der Gasriese im Vergleich zu vielen anderen Planeten im Universum recht groß und mit einer geschätzten Oberflächentemperatur von 580 Grad Celsius auch alles andere als gemütlich, dennoch gilt er unter Astronomen in seiner Klasse als klein und kalt.
Dafür gibt es zwei Gründe: Erstens ist es ein Exoplanet, also ein Planet außerhalb unseres Sonnensystems. Zweitens wurde er mit dem SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research Instrument) des Very large Telescope (VLT) der ESO in Chile durch "direkte Bildgebung" gefunden.
Damit fällt er in die extrem seltene Klasse von "Exoplaneten, die durch direkte Bildgebung" erfasst wurden. Die meisten kälteren und kleineren Planeten sind nämlich von der Erde aus für Teleskope unsichtbar und können nur indirekt nachgewiesen werden.
Die meisten Exoplaneten werden über Umwege erkannt
Die größte Zahl von Exoplaneten wird erkannt, wenn sie vor ihrem jeweiligen Stern vorbeiziehen und sich die Intensität des vom Stern abgestrahlten Lichts verändert. Die zweitwichtigste Methode ist Doppler Spektroskopie. Dabei wird die Masse eines Planeten durch die beobachteten Rotationsschwingungen des Sterns berechnet - die durch die Gravitation entstehen.
Die wenigen Exoplaneten, die von der Erde aus zu sehen sind, müssen also extrem groß und Lichtstark sein, um sie mit Teleskopen erkennen zu können.
"HD 131399Ab ist einer der wenigen Exoplaneten die direkt abgebildet wurden, und es ist der erste in einer solch dynamischen Konfiguration" zeigt sich jedenfalls Astronomieprofessor Daniel Apai von der University of Arizona in einer Erklärung begeistert.
Wie stabil ist das Sonnensystem?
Derzeit rätseln die Forscher noch, wie stabil das entdeckte Sonnensystem langfristig ist. "Unsere Simulationen zeigen, dass diese Art von Orbit stabil sein kann, aber wenn man nur wenig daran ändert, kann es schnell instabil werden", sagt Apai.
"Es ist nicht klar, wie der Planet überhaupt in diesen weiten Orbit in diesem extremen System gelangen konnte", ergänzt sein Doktorand Kevin Wagner. Er ist gespannt, was das dreifache Sonnensystem noch enthüllen wird: "Wir wissen noch nicht, was das für unser besseres Verständnis der verschiedenen Typen von Sonnensystemen bedeutet, die es dort draußen gibt. Aber es zeigt, dass die Vielfalt viel größer ist, als mancher für möglich hielt."