Wenn Unmögliches möglich wird: Riesenplanet bei massereichem Stern entdeckt

Diese künstlerische Darstellung zeigt eine Nahaufnahme des Planeten b Centauri b, der ein Doppelsternsystem umkreist, dessen Masse mindestens sechsmal so groß ist wie die der Sonne. Es handelt sich um das massereichste und heißeste Sternsystem, das bisher gefunden wurde.

Diese künstlerische Darstellung zeigt eine Nahaufnahme des Planeten b Centauri b, der ein Doppelsternsystem umkreist, dessen Masse mindestens sechsmal so groß ist wie die der Sonne. Es handelt sich um das massereichste und heißeste Sternsystem, das bisher gefunden wurde.

Berlin. Nach bisheriger Überzeugung von Astronomen dürfte es ihn gar nicht geben: Ein internationales Forscherteam hat einen Riesenplaneten in einer weiten Umlaufbahn um einen massereichen Doppelstern aufgespürt. Solche Sterne sind sehr heiß, und ihre Strahlung sollte die Bildung von Planeten verhindern. Der neu entdeckte Himmelskörper müsse daher auf andere Art und Weise entstanden sein als beispielsweise die Planeten in unserem Sonnensystem, so die Forscherinnen und Forscher im Fachblatt „Nature“.

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Fast 5000 Planeten bei anderen Sternen – Exoplaneten genannt – haben Astronominnen und Astronomen inzwischen nachgewiesen. „Planeten entstehen um Sterne in einem großen Massebereich“, erläutern Markus Janson von der Universität Stockholm und seine Kolleginnen sowie Kollegen. Doch oberhalb etwa des Doppelten der Masse unserer Sonne gibt es immer weniger Planeten. Und bei Sternen mit mehr als der dreifachen Sonnenmasse ist bislang kein einziger Planet bekannt. Doch die meisten Methoden, mit denen die Himmelsforschenden nach Exoplaneten suchen, sind besonders empfindlich für Planeten auf sehr engen Umlaufbahnen. Daher war es bislang offen, ob es bei massereichen Sternen Planeten auf weiten Umlaufbahnen gibt.

Stern und Exoplanet deutlich größer als die Sonne und ihre Planeten

Janson und sein Team haben deshalb im Rahmen eines speziellen Projekts – der „B-Star Exoplanet Abundance Study“ – nach Planeten in größerem Abstand um massereiche, heiße Sterne gesucht. Dazu verwendeten die Forschenden Sphere, ein neues Zusatzgerät am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Sphere blendet das helle Licht des untersuchten Sterns aus und ermöglicht es so, wesentlich leuchtschwächere Objekte in der Umgebung zu erkennen.

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Bei dem 325 Lichtjahre entfernten Doppelstern b Centauri wurden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fündig: Sie stießen auf einen Planeten mit der elffachen Masse Jupiters, der sich auf einer Bahn bewegt, die etwa hundert Mal weiter von seinem Stern entfernt ist als Jupiter von der Sonne. Die Gesamtmasse von b Centauri liegt zwischen 6 und 10 Sonnenmassen – also deutlich über dem bisherigen Limit. Der Hauptstern des Systems ist dreimal so heiß wie unsere Sonne und sendet daher große Mengen an ultravioletter und Röntgenstrahlung aus.

Exoplanet entstand in zerstörerischer Umgebung

„Solche Sterne gelten als ziemlich zerstörerische und gefährliche Umgebungen“, so Janson und seine Kollegen. „Deshalb ging man bislang davon aus, dass die Entstehung großer Planeten dort äußerst schwierig ist. Unsere Entdeckung zeigt jedoch, dass es durchaus Planeten bei massereicheren Sternen geben kann, als wir aufgrund der Extrapolation der bisherigen Entdeckungen erwartet haben.“ Allerdings müsse der Begleiter von b Centauri anders entstanden sein als etwa Jupiter oder Riesenplaneten bei Sternen mit geringerer Masse.

Nach der heutigen Vorstellung der Astronominnen und Astronomen entstehen Sterne aus sich verdichtenden Gaswolken. Um die jungen Sterne bilden sich rotierende Scheiben aus Gas und Staub, in denen dann wiederum Planeten entstehen können. Doch bei heißen Sternen wie b Centauri zerstört die Strahlung des Sterns die Scheibe viel zu schnell für diesen Prozess. Möglicherweise gab es in der großen Gaswolke, aus der b Centauri sich gebildet hat, jedoch eine zusätzliche dichte Region, aus der der Planet entstehen konnte, spekulieren Janson und seine Kolleginnen und Kollegen.

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Forschung erweitert immer mehr die Vorstellung anderer Planetensysteme

Astronominnen und Astronomen hätten früher eine sehr auf unser Sonnensystem bezogene Vorstellung davon gehabt, wie Planetensysteme bei anderen Sternen aussehen sollten, erklärt der an der Studie beteiligte Astrophysiker Matthias Samland vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg: „In den letzten zehn Jahren hat die Entdeckung vieler Planetensysteme in überraschenden und neuartigen Konfigurationen jedoch dazu geführt, dass wir unsere historisch enge Sichtweise erweitern mussten.“ Die Entdeckung des Begleiters von b Centauri füge dieser Geschichte nun ein weiteres Kapitel für massereiche Sterne hinzu. „Es wird eine faszinierende Aufgabe sein, zu erforschen, wie sich dieser Planet gebildet hat“, so Janson. Denn das sei momentan noch ein Rätsel.

RND/dpa

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