1.700 Lichtjahre von der Sonne entfernt tickt eine „kosmische Uhr“

Künstlerische Darstellung der beiden Planeten mit den zwei sehr unterschiedlichen Sonnen im Zentrum. Illustration: Stuart Littlefair

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Beteiligung der Universität Tübingen hat in 1.700 Lichtjahren Entfernung von der Sonne ein seltenes Planetensystem entdeckt. Im Sternbild Schlange wird der enge Doppelstern NN Serpentis von zwei Planeten umkreist, die schwerer als Jupiter sind. Bei dem Planetensystem handelt es sich erst um das zweite bekannte System dieser Art. Die beiden unterschiedlich großen Sterne des Doppelsterns umkreisen sich so, dass der größere den kleineren alle drei Stunden vollständig bedeckt.

Die Forscher konnten den Zeitpunkt der Bedeckung auf weniger als eine Sekunde genau messen. Der Doppelstern bildet demnach eine Art „kosmische Uhr“, die alle drei Stunden tickt. Die Ergebnisse sind nun in der Online-Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen.

Der größere der beiden Sterne ist ein so genannter Weißer Zwerg, der ausgebrannte Kern einer Sonne, die vor einer Million Jahren ihre gesamte äußere Hülle verlor. Der kleinere Stern ist eine Minisonne, deren Masse etwa ein Zehntel der Masse unserer Sonne beträgt. Die Wissenschaftler stellten fest, dass die „kosmische Uhr“ über einen Zeitraum von 22 Jahren hinweg systematisch mal vor- und mal nachging. Die Zeitverschiebungen führten zur Entdeckung der beiden den Doppelstern umkreisenden Planeten und ermöglichten den Wissenschaftlern, deren Umlaufzeiten und Massen zu messen.

Die Entstehung von Planeten um enge Doppelsterne ist bislang ein ungelöstes Rätsel. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Planeten aus dem Material entstanden sein könnten, das der Vorgänger des Weißen Zwergs vor einer Million Jahren abgestoßen hat – dieser hatte dabei rund drei Viertel seiner Masse verloren. Das Alter des langsam abkühlenden Weißen Zwergs lässt sich aufgrund seiner Temperatur von etwa 50.000 Kelvin bestimmen. Die Existenz eines – aus kosmischer Sicht – so jungen Planeten war bislang nicht bekannt.

Für ihre Studie griffen die Wissenschaftler auf Daten zurück, die Astronomen der Universität Göttingen, der Universität von Texas in Austin und der Universitäten von Warwick und Sheffield in Großbritannien gewonnen hatten. Theoretiker der Universitäten Tübingen und Valparaiso (Chile) berechneten, wie sich das Vierfachsystem über lange Zeit hinweg zum jetzigen Zustand entwickelt hat. Prof. Wilhelm Kley vom Institut für Astronomie und Astrophysik der Universität Tübingen berechnete, dass die Bahnen genau dann stabil sind, wenn die Umlaufzeiten der Planeten genau im Verhältnis 2:1, eventuell auch 5:2 stehen.

Quelle: Universität Tübingen,