Jenaer Astrophysiker liefern neue Studie über die Entwicklung von Planeten

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Diese undatierte ESA-Illustration zeigt mehrere Sternsysteme und ihre Exoplaneten.

Diese undatierte ESA-Illustration zeigt mehrere Sternsysteme und ihre Exoplaneten.

Foto: dpa

Jena.  Astrophysiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben eine Studie über die Auswirkung von Begleitsternen in Mehrfachsternsystemen veröffentlicht, in denen mehrere Exoplaneten existieren.

Nachrichten über existierende Planeten außerhalb unseres Sonnensystems kann man schon gar nicht mehr als Sensation verbreiten, da mittlerweile über 4000 sogenannte Exoplaneten entdeckt wurden. Nun haben Astrophysikern von der Friedrich-Schiller-Universität Jena eine ganze Reihe von Mehrfachsternsystemen untersucht und dabei neue Erkenntnisse über die Auswirkungen von Begleitsternen auf die Planeten in solchen Systemen gesammelt.

Dafür hat das Team um Dr. Markus Mugrauer Mehrfachsternsysteme in 1600 Lichtjahren Entfernung untersucht, in denen Exoplaneten vorkommen. Eine Studie darüber wurde jetzt im renommierten Fachmagazin „Monthly Notices Of The Royal Astronomical Society“ veröffentlich.

Daten von über 1300 Begleitsternen untersucht

„Mehrfachsternsysteme kommen in unserer Milchstraße sehr häufig vor“, erklärt Dr. Markus Mugrauer. Interessant wird es für die Wissenschaft dann, „wenn solche Systeme Planeten besitzen“. Diese können sich, so Mugrauer, fundamental von unserem Sonnensystem unterscheiden. Um solche Systeme besser verstehen zu können, hat der Astrophysiker gemeinsam mit seinem Team Auswirkungen durch Begleitsterne von über 1300 Sterne untersucht, in denen bereits Exoplaneten entdeckt wurden.

Dafür griff man auf die gesammelten Daten des ESA-Weltraumteleskops „Gaia“ zurück. Durch die Auswertung konnte Dr. Mugrauer rund 200 Begleitsterne nachweisen, die sich einerseits in einem sehr engen Abstand von 20 Astronomischen Einheiten (AE) um ihren Hauptstern bewegen, andererseits in kaum vorstellbar großen Abständen (bis zu 9000 AE).

Die ausgewerteten Daten liefern Mugrauer auch Hinweise über die physikalischen Eigenschaften dieser Sterne hinsichtlich ihrer Temperaturen und Massen. So konnten die Jenaer Astrophysiker Begleitsterne mit der 1,4-fachen Masse unserer Sonne und ziemliche „Leichtgewichte“ mit gerade einmal acht Prozent Sonnenmasse nachweisen.

Die meisten von ihnen sind massearme, kühle schwachleuchtende Rote Zwerge. Aber auch acht sogenannte Weiße Zwerge wurden von Dr. Mugrauer und seinem Team identifiziert. Bei Weißen Zwergen handelt es sich um ausgebrannte Kerne von sonnenähnlichen Sternen, die etwa so groß wie der Planet Erde sind und die Hälfte der Masse unserer Sonne haben.

15 Prozent mit mindestens einem Begleitstern

Die meisten Sterne sind nicht alleine in den unendlichen Weiten des Weltalls unterwegs. Und auch die Mehrzahl der vom Jenaer Forschungsteam nachgewiesenen Sternensystemen mit Exoplaneten bestehen aus Doppelsternen. Dr. Mugrauer und sein Team entdeckte aber auch Exoplaneten in zwei Dutzend Dreifachsternen- und sogar in einem Vierfachsternsystem. 15 Prozent davon verfügen über mindestens einen Begleitstern.

Das ungewöhnliche an ihnen ist der rund fünfmal größere Abstand zu ihrem Mutterstern. „Beides zusammen könnte darauf hinweisen, dass der Einfluss mehrerer Sterne in einem Sternsystem den Entstehungsprozess von Planeten sowie die weitere Entwicklung ihrer Umlaufbahnen stört“, so Mugrauer.

Die Entwicklung eines Sternensystems ist abhängig von den gravitativen Wechselwirkungen der Begleitsterne. Dies kann Einfluss auf die Gas- und Staubscheiben haben, in denen Planeten entstehen. Auch das verursachte Schwerefeld von Begleitsternen kann im weiteren Verlauf die Bewegungen von Planeten in einem Sonnensystem beeinflussen.

Dr. Markus Mugrauer will das Projekt fortführen. Zur Zeit verknüpft man die gesammelten Daten mit den Ergebnissen des Paranal-Observatoriums von der Europäischen Südsternwarte in Chile. „Damit können wir dann den genauen Einfluss der ‘stellaren’ Multiplizität auf die Entstehung und Entwicklung von Planeten untersuchen.“