PLANET/447: Zwei Planeten in einem exotischen Doppelsternsystem (Sterne und Weltraum)
Sterne und Weltraum 11/11 - November 2011
Zeitschrift für Astronomie
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Zwei Planeten in einem exotischen Doppelsternsystem
Ein Forscherteam um Stephen Potter am South African Astronomical Observatory fand Hinweise auf zwei Planeten, die den exotischen Doppelstern UZ Fornacis im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (lateinisch: Fornax) umkreisen. Der innere Planet umrundet den Doppelstern in einem Abstand von 2,8 Astronomischen Einheiten und benötigt dafür 5,3 Jahre. Er hat eine minimale Masse von 7,7 Jupitermassen. Der zweite Planet umrundet die Zentralgestirne in einem Abstand von 5,9 AE (vergleichbar der Entfernung des Planeten Jupiter zur Sonne) in 16 Jahren. Seine Mindestmasse liegt bei 6,3 Jupitermassen.
Als exotisch gilt das Doppelsternsystem deshalb, weil es aus zwei sehr unterschiedlichen Komponenten besteht, einem Roten und einem Weißen Zwerg. Es ist ein ausgesprochen enges System, dessen Komponenten den gemeinsamen Schwerpunkt in rund zwei Stunden (127 Minuten) umkreisen.
Der Doppelstern ist ein so genannter Polar, das heißt, der Weiße Zwerg besitzt ein extrem starkes Magnetfeld und hat seinen Begleiter in synchrone Rotation gezwungen. Durch die große Nähe der beiden Komponenten reißt die starke Schwerkraft des Weißen Zwergs heißes Gas aus der Oberfläche des Roten Zwergs heraus, das entlang der Magnetfeldlinien annähernd direkt auf den Weißen Zwerg strömt und dessen Oberfläche in eng begrenzten Bereichen erreicht. Das Material wird dabei extrem komprimiert, so dass es intensive Röntgenstrahlung aussendet.
Von uns aus gesehen bedecken sich die beiden Komponenten regelmäßig bei ihren Umläufen um den Systemschwerpunkt. Dadurch variiert die Helligkeit des Systems periodisch. UZ Fornacis gehört zu den 15 bekannten Polaren mit regelmäßigen Verfinsterungen und wurde als Röntgenquelle mit dem ESA-Röntgensatelliten Exosat in den 1980er Jahren entdeckt. Der Weiße Zwerg hat eine Masse von 0,7 Sonnenmassen, sein roter Begleiter nur 0,14 Sonnenmassen.
Das Forscherteam untersuchte nun UZ Fornacis African Large Telescope (SALT), einem Teleskop mit elf Meter Spiegeldurchmesser, das vor allem spektroskopischen Untersuchungen dient. Zudem werteten die Astronomen Archivdaten aus 27 Jahren aus, um das Doppelsternsystem noch besser zu charakterisieren. Unter anderem untersuchten sie die gegenseitigen Bedeckungen und stellten dabei fest, dass sich UZ Fornacis nicht exakt an das Drehbuch hält. Stattdessen weichen die periodischen Bedeckungen im Zeitraum von mehreren Jahren um bis zu 60 Sekunden von den vorhergesagten Zeiten ab.
Eine Möglichkeit, diese Abweichungen der gegenseitigen Verfinsterungen zu erklären, ist die Annahme, dass UZ Fornacis von zwei massereichen Planeten umrundet wird, die durch ihre Schwerkraft die Bewegung der beiden Zwergsonnen umeinander beeinflussen.
2011arXiv1106.1404P
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w i s - wissenschaft in die schulen
Zu diesem Beitrag stehen didaktische Materialien auf unserer Internetseite www.wissenschaft-schulen.de/artikel/1116790 zur freien Verfügung. Sie beschäftigen sich mit dem dritten keplerschen Gesetz und leiten die Massen und Abstände in einem Doppelsternsystem ab.
Bildunterschrift der im Schattenblick nicht veröffentlichten Abbildung der Originalpublikation:
Das enge Doppelsternsystem UZ Fornacis besteht aus einem Roten Zwerg (am linken Bildrand) und einem Weißen Zwerg und wird wie auf dieser künstlerischen Darstellung möglicherweise von Planeten begleitet. Der Weiße Zwerg erhält von seinem Begleiter heißes Gas, das direkt auf seine Oberfläche stürzt und dabei Röntgenstrahlung freisetzt.
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Quelle:
Sterne und Weltraum 11/11 - November 2011, Seite 14 - 15
Zeitschrift für Astronomie
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Prof. Dr. Thomas Henning (MPI für Astronomie),
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veröffentlicht im Schattenblick zum 6. Dezember 2011