Forschung liefert neue Hinweise auf unter zwei Sonnen geborenen Planeten
Im Jahr 2011 verzeichnete die Wissenschaft eine erstaunliche Entdeckung, von der früher angenommen wurde, das sie nur in der Fantasie existiert: einen zirkumbinären Planeten. Im Gegensatz zu Planeten wie der Erde, die um einen einzigen Stern kreisen, umrunden diese außergewöhnlichen Planeten zwei Sterne gleichzeitig, die als Doppelsterne bezeichnet werden. Diese Entdeckung stellte die grundlegenden Theorien der Planetenentstehung in Frage. Die Entstehung zirkumbinärer Planeten, die lange Zeit in Geschichten wie über den Wüstenplaneten Tatooine aus Star Wars oder in „Solaris“ von Stanislaw Lem vorkamen, galt anhand der damals verfügbaren theoretischen Mittel als nahezu unmöglich. Deshalb warf ihre Entdeckung mehrere Fragen auf.
Gedeihen im Chaos von Doppelsternsystemen
Jahrelang wurde wissenschaftlich spekuliert, dass die Gravitationskräfte von Doppelsternen die Bildung von Planeten verhindern würden. Die wirbelnde, instabile Umgebung, die von den Sternen geschaffen wird, sollte theoretisch an der Scheibe aus Gas und Staub, aus der die Planeten entstehen, Störungen verursachen. Noch interessanter ist, dass Folgestudien ergaben, dass die Häufigkeit zirkumbinärer Gasriesen um nahe Doppelsterne fast der von Planeten gleicht, die um Einzelsterne kreisen. Die wissenschaftliche Gemeinschaft erkannte, dass mehr Beispiele für zirkumbinäre Planeten benötigt wurden, um diese Rätsel zu lösen. Es ist jedoch schwierig, Planeten dieser Art zu entdecken. Das EU-finanzierte Projekt BEBOP wurde ins Leben gerufen, um diese schwer fassbaren Welten weiter zu erforschen. „Zunächst wollten wir beweisen, dass eine bekannte Methode zur Entdeckung von Planeten um Einzelsterne, die Radialgeschwindigkeitsmethode, auch zur Ermittlung zirkumbinärer Planeten dienen kann“, erklärt Projektkoordinator Amaury Triaud. Ein weiteres Ziel war die Entdeckung neuer zirkumbinärer Planeten und der Vergleich ihrer Population mit um Einzelsterne kreisenden Planeten. Diese Vergleiche sollten den Forschenden helfen zu verstehen, wie Doppelsterne die Planetenbildung beeinflussen, und wiederum Licht in jene Prozesse bringen, die nicht nur zirkumbinäre Systeme, sondern auch unser eigenes Sonnensystem formten. Um ihre Ziele zu erreichen, sammelten die Forschenden Tausende spektroskopische Messungen in den Observatorien in der Atacamawüste in Chile und im Gebiet der Provence in Frankreich. Das Team sammelte auch photometrische Daten von der Station Dome Concordia in der Antarktis, um Helligkeitsveränderungen zu messen, die durch den Vorbeizug eines Planeten an seinem Stern verursacht werden. Die Forschenden validierten ihre Methoden, indem sie mit Erfolg bereits bekannte zirkumbinäre Planeten bestätigten, und begannen dann, Hunderte nahegelegene Doppelsterne auf der Suche nach neuen Entdeckungen zu beobachten.
In der Planetenforschung neue Wege beschreiten
Im Zeitraum von 2022 bis 2024 hat das BEBOP-Team eine Reihe wichtiger Meilensteine erreicht. „Wir haben 2022 Geschichte geschrieben, als wir zum ersten Mal einen bekannten zirkumbinären Planeten mit der Radialgeschwindigkeitsmethode erfassten. Kurz darauf, im Jahr 2023, entdeckten wir einen brandneuen zirkumbinären Planeten und nannten ihn BEBOP-1c“, berichtet Triaud. Das Team entdeckte einen zirkumbinären Planeten um einen Doppelstern mit Linienverschiebung und verzeichnete eine Reihe von neuen Entdeckungen, die gerade bekanntgegeben werden. Das Team von BEBOP hat außerdem Fortschritte auf diesem Gebiet erbracht, da photometrische Transite eines zirkumbinären Planeten mit bodengestützten Teleskopen nachgewiesen werden konnte, eine Leistung, die zuvor nur mit Raumfahrzeugen möglich war. Die Fähigkeit des Teams, bodengestützte Anlagen zu nutzen, senkt nicht nur die Kosten, sondern bietet auch eine nachhaltigere Möglichkeit, um astronomische Beobachtungen zu sammeln.
Fortschritte beim Verständnis der Planetenbildung
Insgesamt ermittelte das BEBOP-Team neun neue zirkumbinäre Planeten, wobei einige weitere Kandidaten noch auf ihre Bestätigung warten. Die Forschenden stellten fest, dass Gasriesenplaneten in Doppelsternsystemen genauso häufig wie in Einsternsystemen vorkommen, während sehr massereiche Planeten (mehr als die dreifache Jupitermasse) in Doppelsternsystemen erstaunlich selten sind. „Was mich besonders freut, ist die Erkenntnis, dass viele zirkumbinäre Planeten weniger dicht als erwartet sind. Sollte sich diese Anomalie bestätigen, könnte sie das Verständnis für die atmosphärische Zusammensetzung dieser Welten vertiefen“, schließt Triaud.
Schlüsselbegriffe
BEBOP, Planeten, zirkumbinär, Doppelsterne, Planetenbildung, Radialgeschwindigkeit
