(ALMA, ESO/NAOJ/NRAO, I. Czekala, G. Kennedy und NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello) Es gibt eine ikonische Szene im Original Krieg der Sterne Film, in dem Luke Skywalker über die Wüstenlandschaft von Tatooine blickt und das atemberaubende Schauspiel eines doppelten Sonnenuntergangs erlebt.
Nun, a neue Studie vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO) deuten darauf hin, dass solche exotischen Exoplanetenwelten, die mehrere Sterne umkreisen, möglicherweise auf falsch ausgerichteten Umlaufbahnen weit außerhalb der primären Umlaufbahnebene existieren.
Der Fund hat Auswirkungen auf die Planetenentstehung in komplexen Mehrfachsternsystemen. Die Studie verwendet SEELE (das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Chile, um 19 protoplanetare Scheiben um Doppelsterne mit längeren Umlaufperioden zu untersuchen, im Vergleich zu einem Dutzend Doppelsternen, von denen bekannt ist, dass sie Exoplaneten mit Perioden von weniger als 40 Tagen beherbergen, die in den Beobachtungen des Kepler-Weltraumteleskops gefunden wurden.
Planeten entstehen in protoplanetaren Scheiben, die junge Sterne umgeben, wenn Trümmer langsam zu Welten zusammenwachsen. Bei Doppelsternen werden diese Ringe als Zirkumbinärscheiben bezeichnet.
„Die Studie liefert den notwendigen Kontext für die Interpretation der zirkumbinären Planeten, die die Kepler-Mission gefunden hat“, sagte der Astronom Ian Czekala von der University of California in Berkeley gegenüber Universe Today.
„Durch die Verwendung unabhängiger Daten aus Radiobeobachtungen zirkumbinärer protoplanetarer Scheiben, aus denen sich die zirkumbinären Planeten bilden würden, können wir nun etwas Konkretes darüber sagen, wie viele zirkumbinäre Planeten im Verhältnis zu ihren Doppelsternebenen falsch ausgerichtet entstehen.“
Die Entdeckung von Kepler-16b, dem ersten Exoplaneten, der ein Mehrfachsternsystem umkreist, war im Jahr 2011 angekündigt . Da die Zahl der Entdeckungen von Exoplaneten täglich zunimmt, beginnen wir zu begreifen, dass komplexe Systeme, die Doppel- und Mehrfachsterne umkreisen, ihre eigenen seltsamen Geschichten zu erzählen haben.
Was könnte in Systemen mit mehr als zwei Sternen passieren? „Wir haben nur wenige Proben protoplanetarer Scheiben um Dreifach- oder Vierfachsterne (wie etwa) GW Orionis und GG Tauri“, sagt Czekala.
„Es gibt also nicht genügend Daten, um eine sichere Aussage zu treffen.“ „Die dynamische Umgebung eines Dreifachsystems ist komplexer als die eines Doppelsternsystems, daher erwarte ich, dass seltsame Umlaufbahnen häufiger vorkommen.“
Unser ruhiges Sonnensystem ist ein Sonderling unter den Hauptreihensternen: Es ist seltsam, sich vorzustellen, dass die Mehrheit der Sterne, die man heute Nacht mit bloßem Auge sehen kann, Doppel- und Mehrfachsterne sind.
Hier ist noch eine weitere bizarre Tatsache: Kein einziger Roter Zwerg – die häufigste Sternart im Universum – ist nah oder hell genug, um von der Erde aus mit bloßem Auge gesehen zu werden.
Doppelt sehen
Die Studie ergab, dass je länger die Umlaufperiode eines Doppelsternpaars ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass seine zirkumbinäre Trümmerscheibe aus der Umlaufebene des inneren Paares verschoben ist. Der Grenzwert für Ausrichtung versus Fehlausrichtung scheint bei etwa einer Umlaufzeit von 40 Tagen zu liegen.
Befindet sich das Wirtspaar auf einer engen, schnellen Umlaufbahn, bleibt die zirkumbinäre Scheibe tendenziell ausgerichtet. Eine Scheibe um ein Paar mit einer langsameren Umlaufbahn tendiert jedoch dazu, mit der Zeit falsch ausgerichtet zu sein.
Falsch ausgerichteter HD 98800 b (links) mit einer Umlaufzeit von 315 Tagen und AK Scorpii (rechts) mit einer Umlaufzeit von nur 13,6 Tagen. (ALMA, ESO/NAOJ/NRAO, I. Czekala, G. Kennedy und NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)
Eine Einschränkung bei den Kepler-Daten besteht darin, dass es sich um vorbeiziehende Exoplaneten auf Umlaufbahnen mit sehr kurzer Periode handelt und es viel wahrscheinlicher ist, dass Exoplaneten mit kurzer Periode entlang unserer Sichtlinie vorbeiziehen und überhaupt in den Kepler-Daten auftauchen.
Es ist wahrscheinlicher, dass Planeten, die Doppelsterne mit viel längeren Perioden umkreisen, einfach noch nicht gesehen wurden, aber in zukünftigen Mikrolinsen- oder direkten Bilddurchmusterungen durchaus auftauchen könnten.
Die Entdeckung zeigt, wie unterschiedlich andere Planetensysteme sein können. In unserem eigenen Sonnensystem sehen wir, dass alle großen Planeten entlang der Ebene der Ekliptik bleiben. Aber die Umlaufbahn eines binären Sonnenpaares kann die äußere zirkumbinäre Scheibe in die Art von falsch ausgerichteten Umlaufbahnen verzerren, die in der Studie beobachtet wurden.
Ein dramatisches Beispiel ist HD 98800 b (TV Crateris), 150 Lichtjahre entfernt, ein einzigartiges Beispiel einer zirkumbinären Scheibe in einer polaren Umlaufbahn angekündigt von Forschern der University of Warwick im Jahr 2019.
Wir beginnen bereits damit, den Datensatz zirkumbinärer Planeten zu erweitern. Kürzlich der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA entdeckte seinen ersten Exoplaneten umkreist einen Doppelstern, TOI (TESS Object of Interest) -1338b.
Exoplaneten-Alienhimmel
Die Aussicht und die Jahreszeiten von einem Exoplaneten in einer falsch ausgerichteten Umlaufbahn wären ebenso exzentrisch.
Es gäbe zum Beispiel Zeiten im Jahr, in denen der Beobachter auf der Oberfläche dieser fremden Welt die Wirtssterne als ein weites, deutliches Paar wahrnimmt, während die beiden während der „Flugzeugüberquerungssaison“ verschmelzen und in den Schatten treten würden … dies würde auch das ändern Menge an Oberfläche Sonneneinstrahlung genau um diese Zeit erhalten.
Im Moment sind wir dabei 4.245 bekannte Exoplaneten und steigend. Ich bin alt genug, um mich an eine Zeit vor dem letzten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts zu erinnern, als außerhalb unseres Sonnensystems keine Exoplaneten bekannt waren … und viele prominente Astronomen gute Gründe dafür anführten, dass dies auch so bleiben würde.
Spulen wir vor ins Jahr 2020, und wir kennen jetzt genügend Exoplaneten, um mit der Klassifizierung und Charakterisierung anderer Sonnensysteme im wahren Geiste der Wissenschaft und Astronomie zu beginnen.
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lesen Sie das Original Artikel .