Astronomie Astronomen entdecken besonderen Gasriesen in Doppelsternsystem

Exoplaneten können in viel massereicheren Sternsystemen vorkommen, als dies bisher vermutet wurde: Astronominnen und Astronomen haben einen riesigen Gasplaneten entdeckt, der in mehrerlei Hinsicht aussergewöhnlich ist. Davon berichten sie im Fachmagazin «Nature».

Der Gasplanet mit dem Namen b Cen (AB)b liegt im etwa 325 Lichtjahre entfernten System «b Centauri», wo sich zwei Sonnen umrunden. Beide Gestirne sind massereicher als jeder bisher entdeckte Stern, der einen Planeten beherbergt. Beobachtungen deuteten bislang darauf hin, dass Riesenplaneten in der Umgebung von Sternen mit mehr als drei Sonnenmassen selten oder gar nicht vorhanden sind.

Doch: Die Sterne von «b Centauri» besitzen zusammen mindestens die sechsfache Masse unserer Sonne. Damit ist es das bei weitem massivste System, um das nachgewiesenermassen ein Planet kreist. Zudem weist der grössere Centauri-Stern mit rund 18'000 Grad eine fast dreimal so hohe Temperatur wie unsere Sonne auf.

Riesige Umlaufbahn

In ihrer Studie berichten die Forschenden um Markus Janson, Astronomie-Professor an der Universität Stockholm, von einem weiteren erstaunlichen Merkmal des Exoplaneten, der zehnmal massereicher als Jupiter ist: Er umkreist seine Muttersterne in einer Entfernung, die hundert Mal grösser ist als diejenige zwischen Jupiter und der Sonne.

Das sei eine der grössten, bislang entdeckten Umlaufbahnen, schrieb die US-Astronomin Kaitlin Kratter in einem Begleitartikel zur Studie. Dieser grosse Abstand zum zentralen Sternenpaar könnte der Schlüssel zum Überleben des Planeten sein, so die Europäischen Südsternwarte (ESO) in einer Mitteilung vom Mittwoch.

Die besondere Entdeckung gelang dem internationalen Forschungsteam mit Beteiligung von Forschenden der ETH und Universität Zürich, die Teil des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS sind, mit dem Instrument namens «SPHERE» ("Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument") am Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile.

Entstehungsgeschichte ist ein Rätsel

Die Entdeckung wirft Fragen nach der Entstehungsgeschichte des Planeten auf. Den Forschenden zufolge ist es unwahrscheinlich, dass sich der Gasriese an Ort und Stelle durch den konventionellen, sogenannten Kernakkretionsmechanismus gebildet hat. Bei diesem Mechanismus klumpt Materie aus der protoplanetaren Scheibe zusammen, bis der Kern genug gross ist, um Gas anzusammeln.

Sie werfen die Hypothese auf, dass der Planet sich anderswo gebildet haben könnte und erst später an seinen jetzigen Standort gelangt sei. Die Umlaufbahn des Gasriesen deute allerdings eher darauf hin, dass er in der Nähe seiner heutigen Position entstanden sei, womöglich durch einen gravitativen Kollaps in einer Scheibe aus Gas und Staub.

Mithilfe des Extremely Large Telescope (ELT) der ESO sowie mit der Aufrüstung des VLT erhoffen sich die Forschenden mehr über die Entstehung und die Eigenschaften dieses Riesenplaneten herausfinden. «Es wird eine faszinierende Aufgabe sein, herauszufinden, wie er sich gebildet haben könnte, was im Moment noch ein Rätsel ist», sagte Janson gemäss der Mitteilung.

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04124-8