Der weiße Zwergstern Gliese 86B ist der winzige Punkt links vom hellen Stern. Bildnachweis: ESO. Klicken um zu vergrößern.
Das Team hat herausgefunden, dass ein Stern namens Gliese 86 - Teil des südlichen Sternbilds Erinadus und nur mit bloßem Auge sichtbar - neben dem Gasriesenplaneten, der vor sieben Jahren in einer engen Umlaufbahn gefunden wurde, einen weiteren Begleiter hat. Dieser weiter entfernte Begleiter ist jedoch kein anderer Planet, sondern ein weißer Zwergstern, der ungefähr so weit von Gliese 86 entfernt ist wie Uranus von der Sonne. Die Entdeckung ist das erste Mal, dass ein Planet in der Nähe eines Weißen Zwergs gefunden wurde und Auswirkungen auf unser eigenes Sonnensystem haben könnte - das sich in einigen Milliarden Jahren um einen Weißen Zwerg drehen wird.
"Dies ist der erste Beobachtungsnachweis dafür, dass Planeten den Prozess der Bildung eines weißen Zwergs eines Sterns mehrere astronomische Einheiten entfernt überleben können", sagte Markus Mugrauer, Mitglied des Forscherteams am Astrophysical Institute und University Observatory der Universität Jena. „Theoretisch sollten nahegelegene Planeten den Entstehungsprozess nicht überleben, aber dieser Befund ist ein Beweis dafür, dass sie es können, wenn sie ausreichend weit entfernt sind. Dies ist von Interesse, da sich die meisten Sterne in der Galaxie, einschließlich unserer eigenen, irgendwann zu weißen Zwergen entwickeln werden. “
Die Studie, die Mugrauer mit Dr. Ralph Neuhaeuser, Beobachtungsdirektor am Astrophysik-Institut der Universität, durchgeführt hat, wurde als Brief in der Mai-Ausgabe der "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" veröffentlicht.
Der Planet selbst wurde Ende 1998 am Schweizer Observatorium La Silla entdeckt und war der erste Exoplanet, der mit einem Teleskop in La Silla gefunden wurde, das mit einem Spektrographen ausgestattet war, um ausdrücklich nach Planeten um andere Sterne zu suchen. Eine weitere Analyse der Bewegungen von Gliese 86 ergab, dass der Stern auch einen schwachen Sternbegleiter hatte, der noch nicht beobachtet worden war, möglicherweise einen Braunen Zwerg - ein Objekt mit unzureichender Masse, um die Fusion in seinem Kern aufrechtzuerhalten.
"Niemand war sich jedoch sicher, was es war", sagte Mugrauer. "Genau wie der Planet selbst durch seinen Einfluss auf Gliese 86 gefunden worden war, aber nicht wirklich" gesehen "worden war, zog der Begleiter am Stern, aber es war schwierig, sich vom Hintergrundlicht zu trennen."
Um den Begleiter von Gliese 86 aufzulösen, verwendete das Paar kontrastreiche Beobachtungen mit dem 8 m langen Teleskop in La Silla zusammen mit einem neuen simultanen Differentialbildgebungsgerät.
"Mit diesen Instrumenten können wir Objekte auflösen, die etwa 150.000 Mal schwächer als der Zentralstern sind, aber immer noch sehr nahe an ihnen sind", sagte Mugrauer. "Dies ermöglicht es uns, nach nahen und sehr schwachen Gefährten unserer Zielsterne zu suchen."
Nachdem sie das Hintergrundgeräusch herausgefiltert hatten, fanden sie Glieses Begleiter in einer Entfernung von etwa 21 AE umkreisen, waren jedoch überrascht, dass es heißer als erwartet war - mindestens 3700 Kelvin, zu warm, um ein brauner Zwerg zu sein. Gemessen an seiner Geschwindigkeit und Entfernung von Gliese 86 stellten sie auch fest, dass der Weiße Zwerg etwa 55 Prozent der Masse unserer Sonne hat, was ihn kleiner macht als Gliese 86, der 70 Prozent der Masse unserer Sonne hat.
"Aber da ein Stern einen großen Teil seiner Masse verliert, während er sich zu einem weißen Zwerg entwickelt, war dieser Begleiter einst viel größer als Gliese 86, vielleicht so groß wie unsere eigene Sonne oder sogar noch größer", sagte Mugrauer. „Es war viel näher an Gliese 86, bevor es zu einem weißen Zwerg wurde, vielleicht 15 AE, oder eine Entfernung etwa auf halber Strecke zwischen den Umlaufbahnen von Saturn und Uranus in unserem eigenen System. Es wanderte nach außen, nachdem es während seiner Entwicklung zu einem weißen Zwerg an Masse verloren hatte. “
Aufgrund der Größe und Entfernung des Planeten vom roten Riesen, sagte Mugrauer, hätte die Entwicklung des Gefährten die Größe des Planeten nicht dramatisch beeinflusst.
"Die Schwerkraft des Planeten ist einfach zu stark, um aufgrund des aufprallenden Materials und seiner großen Trennung an Masse zu verlieren", sagte er. „Während der Phase des roten Riesen wäre der Begleiter jedoch angeschwollen und 10.000 leuchtender geworden. Es wäre auch die dominierende Wärmequelle des Planeten geworden und hätte ihn auf 1000 K oder mehr erwärmt. “
Heutzutage, sagte er, würde der Begleiter wahrscheinlich als sehr heller Stern am Nachthimmel des Planeten erscheinen, ihn aber im Vergleich zu Gliese 86, die der Riesenplanet in etwa einem Zehntel der Entfernung der Erde umkreist, nur mit sehr wenig zusätzlicher Wärme versorgen zur Sonne.
„Wir erwarten, dass entfernte Planeten - die weiter als Jupiter von unserer Sonne entfernt sind - die Entwicklung eines Sterns vom roten Riesen zum weißen Zwerg überleben können. Diese Beobachtungen bestätigen diese Erwartung “, sagte Mugrauer. "Insbesondere im Gliese 86-System ist der Abstand zwischen dem Weißen Zwerg und dem Exoplaneten groß genug, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass ein Planet die rote Riesenphase eines G-Zwergs wie unserer Sonne überleben kann."
Mugrauer sagte jedoch, dass er und Neuhaeuser weiterhin nach Begleitsternen in diesem und anderen exoplanetaren Systemen suchen würden, da trotz der Anzahl der Planeten, die andere Sterne umkreisen, wenig über die Eigenschaften von Planeten in binären Systemen bekannt ist. Planeten in engen Binärdateien wie Gliese 86 sind selten. "Gliese 86 ist eines der nächsten binären Systeme, die einen Planeten beherbergen", sagte Mugrauer.
"Diese Systeme liefern wichtige Informationen über den Planetenbildungsprozess und wie sich die Vielzahl des Wirtssterns darauf auswirken kann", sagte er. „Gliese 86 ist nur etwa 35 Lichtjahre von der Erde entfernt und stand daher ganz oben auf unserer Liste der zu erforschenden Sterne. Aber wir sind auf dem Weg, noch viel mehr herauszufinden. “
Geschrieben von Chad Boutin
