Künstlerische Darstellung des KOI-5-Systems. ) (Caltech/R. Hurt (IPAC) Für uns Menschen fühlt sich eine einzelne Sonne völlig normal an, aber unser Sonnensystem ist tatsächlich ein seltsamer Ausreißer. Die meisten Sterne in der Milchstraße haben mindestens einen Begleitstern. Jetzt haben Astronomen in einem 1.800 Lichtjahre entfernten System endlich einen Gasriesenplaneten bestätigt, der einen Stern in einem Dreifachsternsystem umkreist.
Dieses System mit der Bezeichnung KOI-5 befindet sich im Sternbild Schwan, und der Exoplanet darin wurde mehr als ein Jahrzehnt nach seiner ersten Entdeckung durch das Planetenjagd-Weltraumteleskop Kepler bestätigt.
Tatsächlich war der Planet – jetzt bekannt als KOI-5Ab – der zweite mögliche Exoplanet, den Kepler entdeckte, als das Unternehmen 2009 seinen Betrieb aufnahm. Aber er blieb auf der Strecke.
„KOI-5Ab wurde aufgegeben, weil es kompliziert war und wir Tausende von Kandidaten hatten“, sagte der Astronom David Ciardi des Exoplanet Science Institute der NASA.
„Es gab leichtere Beute als KOI-5Ab, und wir lernten jeden Tag etwas Neues von Kepler, so dass KOI-5 größtenteils vergessen wurde.“
Exoplanetenjäger neigen dazu, die Komplexität von Mehrsternsystemen zu meiden; des Über Bisher 4.300 Exoplaneten bestätigt , weniger als 10 Prozent gehören zu Mehrsternsystemen, obwohl solche Systeme die Galaxie dominieren. Daher ist über die Eigenschaften von Exoplaneten in Mehrsternsystemen im Vergleich zu denen, die einen einzelnen Stern umkreisen, nur sehr wenig bekannt.
Nach Keplers Entdeckung hatten Ciardi und andere Astronomen bodengestützte Teleskope wie das Palomar-Observatorium, das WM-Keck-Observatorium und das Gemini-North-Teleskop genutzt, um das System zu untersuchen. Bis 2014 hatten sie zwei Begleitsterne identifiziert, KOI-5B und KOI-5C.
Dies machte es äußerst schwierig herauszufinden, ob der von Kepler beobachtete Rückgang des Sternenlichts durch einen Exoplaneten oder etwas anderes verursacht wurde. Das Projekt wurde in den zu harten Korb geworfen.
Im Jahr 2018 Keplers Nachfolger TESS nahm den Job an. Und als TESS Cygnus ansah, pingte es auch einen Kandidaten-Exoplaneten, der KOI-5A umkreist.
„Ich dachte mir: ‚Ich erinnere mich an dieses Ziel‘“, sagte Ciardi . „Aber wir konnten immer noch nicht definitiv feststellen, ob der Planet real war oder ob der Fehler in den Daten von einem anderen Stern im System stammte – es könnte ein vierter Stern gewesen sein.“
Er und sein Team machten sich an die Arbeit und analysierten alle vorherigen Daten erneut. Als hervorragenden Beweis für die Fähigkeiten unserer Teleskope zur Planetensuche stellten die Forscher fest, dass es tatsächlich einen Exoplaneten im Orbit um KOI-5A gibt, der in einem schiefen Winkel zu mindestens einem der Sterne im Dreifachsystem steht.
„Wir kennen nicht viele Planeten, die in Dreifachsternsystemen existieren, und dieser ist etwas ganz Besonderes, weil seine Umlaufbahn schief ist.“ sagte Ciardi .
Was die Wissenschaftler feststellen konnten, ist, dass der Planet KOI-5Ab wahrscheinlich ein Gasriese ist, der etwa halb so schwer wie Saturn und siebenmal so groß wie die Erde ist und sich auf einer sehr engen fünftägigen Umlaufbahn um KOI-5A befindet. KOI-5A und KOI-5B haben beide etwa die gleiche Masse wie die Sonne und bilden einen relativ nahe beieinander liegenden Doppelstern mit einer Umlaufzeit von etwa 30 Jahren.
Der dritte Stern, KOI-5C, umkreist den Doppelstern in einer viel größeren Entfernung, mit einer Periode von etwa 400 Jahren – etwas länger als Plutos 248-jährige Umlaufbahn.
(Caltech/R. Hurt (IPAC))
Wenn Sie also auf KOI-5Ab stehen könnten, würde KOI-5A den Himmel dominieren. KOI-5B würde vom Saturn aus sehr ähnlich aussehen wie die Sonne (Saturn befindet sich auf einer 29-jährigen Sonnenumlaufbahn). Und KOI-5C würde wie ein sehr heller Stern aussehen.
Und die Umlaufbahn von KOI-5Ab stimmt nicht mit der von KOI-5B überein, was interessant ist. Wenn alle Objekte aus derselben wirbelnden Materialscheibe entstanden wären, müssten sie mehr oder weniger auf derselben Ebene ausgerichtet sein, wie die Planeten des Sonnensystems um den Äquator der Sonne. Die Forscher glauben, dass KOI-5B die Umlaufbahn des Exoplaneten durch die Schwerkraft gestört und ihn während der Planetenbildung aus der Ausrichtung gebracht haben könnte.
Wir haben andere Beweise gesehen, die darauf hindeuten, dass dies passieren kann. Es entstand ein Dreisternsystem wurde letztes Jahr mit einer äußerst wackeligen protoplanetaren Scheibe enthüllt . Alle Planeten, die sich darin bilden, werden wahrscheinlich auf ziemlich seltsamen Umlaufbahnen landen.
Obwohl wir also nicht viele Exoplaneten in Dreifachsternsystemen bestätigt haben, wird die Entdeckung weiterer Exoplaneten den Astronomen helfen, diese Prozesse zu modellieren und die damit verbundene wilde Dynamik herauszufinden.
„Wir haben immer noch viele Fragen dazu, wie und wann sich Planeten in Systemen mit mehreren Sternen bilden können und wie sich ihre Eigenschaften im Vergleich zu Planeten in Systemen mit nur einem Stern verhalten.“ sagte Ciardi .
„Indem wir dieses System genauer untersuchen, können wir vielleicht Einblicke in die Entstehung von Planeten im Universum gewinnen.“
Die Entdeckung wurde am bekannt gegeben 237. Treffen der American Astronomical Society .