Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

Planetenwelt der Extreme


Dieses Bild zeigt das massereiche Sternenpaar b Centauri mit seinem Planeten. Das Sternpaar, dessen Gesamtmasse mindestens das sechsfache der Sonnenmasse beträgt, ist das helle Objekt in der oberen linken Ecke des Bildes, die hellen und dunklen Ringe drumherum sind optische Artefakte. Der Planet, sichtbar als heller Punkt unten rechts im Bild (gekennzeichnet durch den Pfeil), ist zehnmal so massiv wie Jupiter und umkreist das Paar in 100-facher Entfernung, die Jupiter die Sonne umkreist. Der andere helle Punkt im Bild (oben rechts) ist ein Hintergrundstern. Durch die Aufnahme verschiedener Bilder zu verschiedenen Zeiten konnten Astronomen den Planeten von den Hintergrundsternen unterscheiden. Das Bild wurde mit dem SPHERE-Instrument am Very Large Telescope der ESO, einem sog. Koronographen, der das Licht des massereichen Sternensystems blockierte und es so ermöglichte, den lichtschwachen Planeten zu entdecken. (Quelle: ESO/Janson et al.)

In einer Umlaufbahn um das Doppelsternsystem b Centauri wurde ein Planet entdeckt, zehnmal massereicher als Jupiter. Dass er trotz des extrem energiereichen Strahlungsfelds seiner zwei Muttersterne existiert ist für Dr. Sabine Reffert von der Landessternwarte Königstuhl eine schöne Überraschung. Dr. Reffert gehört zu den Wissenschaftler*innen, die an den Beobachtungen und deren Auswertung beteiligt sind.

Das Sternsystem b Centauri befindet sich in 325 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Centaurus. In seinem Zentrum umkreisen sich zwei Sterne, die zusammen die sechs bis zehnfache Masse der Sonne haben. "Dass in einer Umlaufbahn um ein derart massereiches Doppelsternsystem überhaupt ein Planet gefunden wurde, war für uns alle eine schöne Überraschung" kommentiert Reffert die Forschungsergebnisse. Dr. Reffert ist Astronomin an der Landessternwarte Königstuhl, die zum Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg gehört und Expertin für die Suche nach Planeten bei schweren Sternen. "Bis jetzt wurden Planeten höchstens bei Sternen mit einer Masse von der dreifachen Masse der Sonne gefunden. Ob Planeten bei noch massereicheren Sternen existieren können war bisher nicht klar, obwohl es Hinweise von etwas leichteren Sternen gab, dass es sich lohnt, nach Planeten auf sehr weiten Bahnen zu suchen", ergänzt sie.

Einer der Gründe sind die enormen Mengen von Hitze und hochenergetischer Strahlung, die massereiche Sterne aussenden. Dies sollte die Bildung von Planeten stark behindern, denn das Material, aus dem sich Planeten bilden können, wird dadurch eigentlich viel zu schnell verdampft. Dass jetzt dennoch ein Planet gefunden wurde lässt sich erklären, wenn er sich z.B. in einem anderen Planetensystem in einer weniger zerstörerischen Umgebung gebildet hat und durch eine dynamische Wechselwirkung von b Centauri eingefangen wurde und auf seine heutige Umlaufbahn gelangt ist.

Der neue Planet mit der Bezeichnung "b Centauri b" ist für sich alleine ebenfalls ein extremes Objekt, denn mit der 10-fachen Masse des Jupiter gehört er zu den massereichsten Planeten, die bisher überhaupt entdeckt wurden. Seinen Doppelstern umkreist er zudem in einer Entfernung, die dem hundertfachen Abstand des Jupiter von der Sonne entspricht. Das könnte auch der Grund dafür sein, dass er bislang überleben konnte.

Möglich wurden die neuen Beobachtungen mit SPHERE, dem "Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument", das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) an einem der vier großen Teleskope installiert wurde, die zusammen das Very Large Telescope (VLT) in den chilenischen Anden bilden. SPHERE ist als spezielles Messinstrument in der Lage, gleißend helle Sterne auszublenden und das Licht der millionenfach schwächer leuchtenden Planeten sichtbar zu machen, die sonst durch das Sternlicht überstrahlt würden.

Mit Hilfe der nächsten Generation leistungsfähiger Teleskope wie dem "Extremely large Telescope" der ESO, das voraussichtlich Ende des Jahrzehnts in Betrieb gehen wird, werden noch genauere Untersuchungen möglich sein und die Herkunft des Riesenplaneten vielleicht erklärt werden können, was im Moment noch nicht möglich scheint.


ORIGINALVERÖFFENTLICHUNG
A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system, Janson, M. et al., NATURE, 600, 23-234 (2021), DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8


KONTAKT
Priv.Doz. Dr. Sabine  Reffert
Center for Astronomy of Heidelberg University (ZAH)
c/o  Landesternwarte Königstuhl  (LSW)
sreffert@lsw.uni-heidelberg.de
Persönliche Homepage von Dr. Reffert:  http://www.lsw.uni-heidelberg.de/users/sreffert/


ERGÄNZENDE INFORMATION
ESO Pressemitteilung "ESO-Teleskop fotografiert Planeten um das bisher massereichste Sternpaar"
 


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