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VLT
Blick auf Planet mit drei Sonnen
von Stefan Deiters
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7. Juli 2016

Mithilfe des Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO haben Astronomen einen extrasolaren Planeten direkt beobachtet, der sich um eine Sonne eines Dreifachsternsystems bewegt. Solche Konfigurationen gelten eigentlich als äußerst instabil. Auf der fernen Welt dürften Dreifach-Sonnenaufgänge zu sehen sein, zuweilen scheinen die Sonnen aber auch Tag und Nacht.

HD 131399

So könnte das ungewöhnliche System im Sternbild Zentaur aussehen. Im Vordergrund der Planet HD 131399Ab. Bild: ESO/L. Calçada  [Großansicht]

HD 131399

SPHERE-Aufnahme des Systems HD 131399. Bild: ESO/K. Wagner et al.
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Bislang haben Astronomen nur äußerst wenige Planeten direkt beobachten können. Das Licht der Zentralsterne in Planetensystemen überstrahlt einfach meist die leuchtschwachen Welten. Mithilfe des Instruments SPHERE am Very Large Telescope der ESO auf dem Gipfel des Paranal in Chile ist es einem Team um Forschern der University of Arizona nun aber gelungen, einen Planeten in einem äußerst ungewöhnlichen System direkt abzubilden.

Der Planet HD 131399Ab kreist um einen Stern eines Dreifachsystems, das etwa 320 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Zentaur liegt. Der Planet umrundet die hellste der drei Sonnen in einem äußert großen Abstand. Solche Konfigurationen sind oft sehr instabil, da ein Planet in einem solchen System einem komplexen Wechselspiel von Anziehungskräften ausgesetzt ist. Planeten auf stabilen Umlaufbahnen in Mehrfachsystemen gelten daher eigentlich als recht unwahrscheinlich.

Der jetzt entdeckte Planet HD 131399Ab ist ungefähr 16 Millionen Jahre alt und dürfte etwa die vierfache Masse des Gasriesen Jupiter aufweisen. Mit einer Temperatur von rund 580 Grad Celsius ist er zudem einer der kühlsten der bislang direkt abgebildeten Planeten. "HD 131399Ab ist einer der wenigen extrasolaren Planeten, die man direkt abbilden konnte und der erste in einer so interessanten dynamischen Konfiguration", so Daniel Apai von der University of Arizona.

"Für etwa die Hälfte seines 550 Erdjahre dauernden Umlaufs sind drei Sonnen am Himmel des Planeten zu sehen", erläutert Kevin Wagner, ein Doktorand an der University of Arizona, die Besonderheiten des Systems. "Die lichtschwächeren der Sonnen liegen am Himmel immer deutlich näher beieinander und verändern ihren scheinbaren Abstand zur helleren Sonne im Laufe des Jahres."

Die meiste Zeit eines Jahres auf HD 131399Ab lassen sich somit Dreifach-Sonnenaufgänge und auch Dreifach-Sonnenuntergänge beobachten. Allerdings entfernen sich die Sonnen im Laufe eines Jahres immer weiter am Himmel voneinander. Für ein Viertel des Planetenjahres, also etwa 140 Erdjahre lang, herrscht auf dem Planeten dadurch permanenter Sonnenschein - wenn die eine Sonne untergeht, gehen die anderen beiden Sonnen gerade auf.

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Um die genaue Konfiguration des Systems herauszufinden, sind noch weitere Beobachtungen über einen längeren Zeitraum nötig. Bislang stellt sich das System den Astronomen aber so dar: Der Stern HD 131399A hat etwa 80 Prozent der Masse unserer Sonne. Dieser Stern wird in einem Abstand von 300 Astronomischen Einheiten (eine Astronomische Einheit ist die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne, also rund 150 Millionen Kilometer) von zwei sich umkreisenden masseärmeren Sternen umrundet, die einen Abstand von etwa zehn Astronomischen Einheiten voneinander haben. Dies entspricht etwa dem Abstand des Saturn von der Sonne. Der Planet HD 131399Ab kreist in diesem Szenario in einem Abstand von etwa 80 Astronomischen Einheiten um HD 131399A.

Sicher sind sich die Astronomen allerdings noch nicht, ob diese Konfiguration stimmt. Es lassen sich daher auch noch keine abschließenden Angaben über die Stabilität des Orbits von HD 131399Ab machen. Hier müssen erst weitere Beobachtungen zusätzliche Daten liefern. "Wenn der Planet weiter von dem massereichsten Stern entfernt wäre, würde er aus dem System gekickt", so Apai. "Unsere Computersimulationen zeigen, dass dieser Orbit jedoch stabil sein kann, wenn man aber die Dinge nur ein wenig ändert, kann das System sehr schnell instabil werden."

Mehrfachsternsysteme sind in unserer Milchstraße eher die Regel als die Ausnahme. Von daher sind Daten darüber, ob und wie Planeten auf stabilen Umlaufbahnen in solchen Systemen entstehen können, für die Astronomen von großem Interesse.

"Es ist noch unklar, wie der Planet auf seinen so weiten Orbit in diesem ungewöhnlichen System gelangt ist", erläutert Wagner. "Wir können auch noch nicht sagen, was dies für unser allgemeineres Verständnis solcher Planetensysteme bedeutet. Es zeigt aber, dass es da draußen eine viel größere Vielfalt gibt, als manche geglaubt haben. Planeten in Mehrfachsystemen wurden bislang nur selten untersucht. Dabei könnten sie vielleicht genau so zahlreich sein, wie Planeten in Systemen mit nur einem Stern."

Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel der heute online in der Zeitschrift Science erschienen ist.

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siehe auch
Kepler-47: Zwei Planeten um zwei Sonnen - 29. August 2012
Kepler: Ein Planet mit zwei Sonnen - 15. September 2011
Extrasolare Planeten: Planeten mit vier Sonnen? - 26. Juli 2007
Extrasolare Planeten: Planet der drei Sonnen - 18. Juli 2005
Extrasolare Planeten: Gasplanet um Doppelstern? - 4. November 1999
Ferne Welten - die astronews.com Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten
Links im WWW
ESO
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