Astronomen entdecken Planeten in polarer Umlaufbahn um ein seltenes Sternpaar

Astro­nom­in­nen und Astro­no­men haben einen Pla­ne­ten ent­deckt, der in einem Win­kel von 90 Grad um ein sel­te­nes Paar beson­de­rer Ster­ne kreist. Dies ist das ers­te Mal, dass wir einen ein­deu­ti­gen Beweis für einen die­ser „Pla­ne­ten in pola­rer Umlauf­bahn“ haben, der ein 118 Licht­jah­re ent­fern­tes Stern­paar im Stern­bild Waa­ge umkreist. Die über­ra­schen­de Ent­de­ckung wur­de mit dem Very Lar­ge Telescope (VLT) der Euro­päi­schen Süd­stern­war­te gemacht.

In den letz­ten Jah­ren wur­den meh­re­re Pla­ne­ten ent­deckt, die zwei Ster­ne gleich­zei­tig umkrei­sen, wie die fik­ti­ve Star-Wars-Welt Tatooi­ne. Die­se Pla­ne­ten befin­den sich in der Regel auf Um­lauf­bahnen, die in etwa mit der Ebe­ne über­ein­stim­men, in der sich ihre Wirts­sterne umkrei­sen. Es gab bereits Hin­wei­se dar­auf, dass Pla­ne­ten auf senk­rech­ten oder pola­ren Um­lauf­bahnen um Doppel­sterne exis­tie­ren könn­ten: Theo­re­tisch sind die­se Umlauf­bah­nen sta­bil, und es wur­den pla­ne­ten­bil­den­de Schei­ben auf pola­ren Um­lauf­bahnen um Stern­paa­re nach­ge­wie­sen. Bis­her fehl­ten jedoch ein­deu­ti­ge Bele­ge dafür, dass die­se pola­ren Pla­ne­ten existieren.

„Ich freue mich beson­ders, an der Ent­de­ckung über­zeu­gen­der Bewei­se für die Exis­tenz die­ser Pla­ne­ten­kon­fi­gu­ra­ti­on betei­ligt zu sein“, sagt Tho­mas Bay­croft, Dok­to­rand an der Uni­ver­si­tät Bir­ming­ham, Groß­bri­tan­ni­en, der die heu­te in Sci­ence Advan­ces ver­öf­fent­lich­te Stu­die leitete.

Der ein­zig­ar­ti­ge Exo­pla­net mit dem Namen 2M1510 (AB) b umkreist ein Paar jun­ger Brau­ner Zwer­ge – Objek­te, die grö­ßer sind als Gas­rie­sen­pla­ne­ten, aber zu klein, um rich­ti­ge Ster­ne zu sein. Von der Erde aus gese­hen ver­de­cken sich die bei­den Brau­nen Zwer­ge wech­sel­sei­tig, was sie zu einem soge­nann­ten Bede­ckungs­ver­än­der­li­chen macht. Ein sol­ches Sys­tem ist unglaub­lich sel­ten: Es ist erst das zwei­te bekann­te Paar sich gegen­sei­tig ver­de­cken­der Brau­ner Zwer­ge, und es ent­hält den ers­ten Exo­pla­ne­ten, der jemals auf einer Bahn im rech­ten Win­kel zur Umlauf­bahn sei­ner bei­den Wirts­ster­ne gefun­den wurde.

„Ein Pla­net, der nicht nur ein Dop­pel­stern­sys­tem, son­dern auch einen dop­pel­ten Brau­nen Zwerg umkreist und sich dabei auf einer pola­ren Umlauf­bahn befin­det, ist ziem­lich außer­ge­wöhn­lich und auf­re­gend“, sagt Mit­au­tor Amau­ry Triaud, Pro­fes­sor an der Uni­ver­si­tät Birmingham.

Das Team ent­deck­te die­sen Pla­ne­ten, als es die Umlauf­bahn und die phy­si­ka­li­schen Para­me­ter der bei­den Brau­nen Zwer­ge genau­er bestimm­te und dazu Beob­ach­tun­gen mit dem Ultra­vio­lett- und visu­el­len Echel­le-Spek­tro­gra­phen (UVES) am VLT der ESO am Par­anal-Obser­va­to­ri­um in Chi­le sam­mel­te. Das Paar Brau­ner Zwer­ge, bekannt als 2M1510, wur­de erst­mals 2018 von Triaud und ande­ren mit der „Search for habi­ta­ble Pla­nets EClip­sing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS)“ (Suche nach bewohn­ba­ren Pla­ne­ten, die Ultra-kal­te Ster­ne bede­cken), einer wei­te­ren Par­anal-Ein­rich­tung, entdeckt.

Die Astro­nom­in­nen und Astro­no­men beob­ach­te­ten, wie die Umlauf­bahn der bei­den Ster­ne in 2M1510 auf unge­wöhn­li­che Wei­se ver­scho­ben und gedehnt wur­de, was sie auf die Exis­tenz eines Exo­pla­ne­ten mit einem unge­wöhn­li­chen Bahn­win­kel schlie­ßen ließ. „Wir haben alle mög­li­chen Sze­na­ri­en geprüft, und das ein­zi­ge, das mit den Daten über­ein­stimmt, ist, dass sich ein Pla­net auf einer pola­ren Umlauf­bahn um die­ses Dop­pel­stern­sys­tem befin­det“, sagt Bay­croft [1].

„Die Ent­de­ckung war inso­fern ein glück­li­cher Zufalls­tref­fer, als unse­re Beob­ach­tun­gen nicht mit dem Ziel durch­ge­führt wur­den, einen sol­chen Pla­ne­ten oder eine sol­che Umlauf­bahn zu fin­den. Daher ist es eine gro­ße Über­ra­schung“, sagt Triaud. “Ins­ge­samt den­ke ich, dass dies uns Astro­nom­in­nen und Astro­no­men, aber auch der brei­ten Öffent­lich­keit eine Vor­stel­lung davon ver­mit­telt, was in dem fas­zi­nie­ren­den Uni­ver­sum, in dem wir leben, mög­lich ist.“

MN

Endnoten

[1] In der neu­en Stu­die in Sci­ence Advan­ces wer­den 2M1510 oder 2M1510 AB als Namen für den Bedeckungs­ver­änder­lichen von zwei Brau­nen Zwer­gen, 2M1510 A und 2M1510 B, ver­wen­det. Es ist bekannt, dass das­sel­be Sys­tem einen drit­ten Stern hat, der in gro­ßer Ent­fer­nung von dem Paar umläuft und von den Autoren der Stu­die 2M1510 C genannt wird. Die Stu­die zeigt, dass die­ser drit­te Stern zu weit ent­fernt ist, um die Stö­run­gen der Umlauf­bahn zu verursachen.

Hintergrundinformationen

Die­se For­schungs­ar­beit wur­de in einem Arti­kel mit dem Titel „Evi­dence for a polar cir­cum­bi­na­ry exo­pla­net orbi­ting a pair of eclip­sing brown dwarfs“ (Bele­ge für einen pola­ren zir­kum­bi­nä­ren Exo­pla­ne­ten, der ein Paar sich bede­cken­der Brau­ner Zwer­ge umkreist) in Sci­ence Advan­ces vorgestellt.

Das Team besteht aus: T. A. Bay­croft (Uni­ver­si­tät Bir­ming­ham, Bir­ming­ham, Groß­bri­tann­ni­en) L. Sairam (Uni­ver­si­tät Bir­ming­ham, Bir­ming­ham, Groß­bri­tan­ni­en; Uni­ver­si­tät Cam­bridge, Cam­bridge, Groß­bri­tan­ni­en), A. H. M. J. Triaud (Uni­ver­si­tät Bir­ming­ham, Bir­ming­ham, Groß­bri­tan­ni­en) und A. C. M. Cor­reia (Uni­ver­si­tät Coim­bra, Coim­bra, Por­tu­gal; Obser­va­to­ri­um Paris, Uni­ver­si­tät PSL, Frankreich).

Links

• For­schungs­ar­ti­kel
• Fotos vom VLT
• Neue ESO-Ana­ly­se bestä­tigt schwe­re Beein­träch­ti­gun­gen durch geplan­ten Indus­trie­kom­plex in der Nähe des Paranal

Link zur Pres­se­mit­tei­lung der ESO