Eine Billion Kilometer voneinander getrennt:
Ein einsamer Planet und sein ferner Stern

Ein Team von Astronomen aus Großbritannien, USA und Australien fand einen Planeten von dem sie dachten, er würde ein freischwebender oder „Lonely-Planet“ sein. Tatsächlich aber umkreist der Planet seinen Stern auf einer riesigen Umlaufbahn. Das Objekt mit der Bezeichnung 2MASS J2126 ist etwa 1 Billion Kilometer oder etwa die 7000-fache Entfernung Erde-Sonne von seinem Stern entfernt. Die Forscher berichteten über ihre Entdeckung in den Monthly Notices of the RoyaL Astronomical Society.

In den letzten fünf Jahren wurde eine Reihe von frei schwebenden Planeten gefunden. Dies sind Gasplaneten wie Jupiter, deren Masse zu gering ist um Kernreaktionen in ihrem Inneren zu erzeugen. Sie kühlen aus und verblassen im Laufe der Zeit. Die Temperaturen dieser Objekte zu messen ist relativ einfach, aber sie hängt vom Alter und der Masse des Objekts ab. Das bedeutet, dass Astronomen herausfinden müssen wie alt sie sind, bevor sie feststellen können ob sie leichtgewichtig genug sind um Planeten zu sein oder ob es „verhinderte Sterne“, sogenannte Braune Zwerge sind.

US-Forscher fanden bei einer Infrarot-Himmelsdurchmusterung heraus, dass 2MASS J2126 möglicherweise ein junges Objekt geringer Masse ist. Im Jahr 2014 identifizierten Kanadische Forscher 2MASS J2126 als mögliches Mitglied einer 45 Millionen Jahre alten Gruppe von Sternen und Braunen Zwergen, bekannt unter dem Namen „Tucana Horologium Assoziation“. Dies machte ihn jung und massearm genug, um als freischwebender Planet eingestuft zu werden.

In der gleichen Region des Himmels ist TYC 9486-927-1 als ein junger Stern identifiziert worden, der aber nicht als Mitglied irgendeiner bekannten Gruppe von jungen Sternen gilt. Bis jetzt hatte niemand die Meinung vertreten, dass TYC 9486-927-1 und 2MASS J2126 in irgendeiner Weise miteinander verbunden wären.

Dr. Niall Deacon von der Universität von Hertfordshire, hat sich in den letzten Jahren auf die Suche von jungen Sternen mit Begleitern in weiten Umlaufbahnen spezialisiert. Im Rahmen seiner Arbeit sah sich sein Team die Listen bekannter junger Sterne, Brauner Zwerge und freischwebender Planeten durch um zu sehen, ob eines dieser Objekte in Frage kommt. Sie fanden heraus, dass sich TYC 9486-927-1 und 2MASS J2126 gemeinsam durch den Raum bewegen und dass beide etwa 104 Lichtjahre von uns entfernt sind, was bedeutet, dass sie miteinander verbunden sind.

„Dies ist das weiteste Planetensystem das bisher gefunden wurde und das, obwohl beide Mitglieder seit acht Jahren bekannt sind“, sagte Dr. Deacon. „aber niemand hatte die Verbindung zwischen diesen Objekten erkannt. Der Planet ist also nicht ganz so einsam wie wir zunächst dachten, aber es ist sicherlich eine Fernbeziehung.“

Bei näherer Betrachtung war das Team aber nicht in der Lage, TYC 9486-927-1 und 2MASS J2126 einer bekannten Gruppe junger Sterne zuzuordnen.

„Die Mitgliedschaft zu einer Gruppe von jungen Sternen ist wichtig für die Feststellung des Alters“ sagte Co Autor der Studie, Josh Schlieder, vom Ames Research Center“, wenn eine solche Mitgliedschaft nicht vorhanden ist, müssen wir auf andere Methoden zurückgreifen.“

Das Team untersuchte dann das Spektrum des Sterns um die Häufigkeit des Elements Lithium festzustellen. Dies wird schon früh im Leben eines Sterns zerstört. Je mehr Lithium in einem Stern vorhanden ist, desto jünger ist er. TYC 9486-927-1 hat stärkere Signaturen von Lithium als eine Gruppe von 45 Millionen Jahre alten Sternen (die Tucana Horologium Assoziation), aber schwächere Signaturen als eine Gruppe von 10 Millionen Jahre alten Sternen was bedeutet, dass das Alter zwischen den beiden Gruppen liegt.

Basierend auf diesem Alter war das Team in der Lage, die Masse von 2MASS J2126 zu schätzen, die zwischen 11,6 und 15-facher Jupiter-Masse liegen dürfte. Dies stellt eine Grenze zwischen Planeten und Braunen Zwergen dar. Es bedeutet, dass 2MASS J2126 eine ähnliche Masse, Alter und Temperatur hat wie einer der ersten Planeten die direkt um einen anderen Stern abgebildet worden sind, Beta Pictoris b.

„Im Vergleich zu Beta Pictoris b ist 2MASS J2126 mehr als 700-mal weiter von seinem Zentralstern entfernt“ sagte Dr. Simon Murphy von der Australischen National Universität, auch ein Koautor der Studie, „aber wie ein so weites Planetensystem sich bilden und überleben konnte bleibt eine offene Frage.“

2MASS J2126 ist rund 7000 Erde-Sonne Entfernungen oder 1 Billion Kilometer von seinem Stern entfernt. Dies ist die größte Umlaufbahn eines Planeten die je um einen anderen Stern gefunden wurde. Bei solch einer enormen Strecke dauert eine Umlaufperiode etwa 900 000 Jahre was bedeutet, dass er seit seiner Entstehung erst knapp 50 mal seinen Stern umkreist hat. Es wird wohl kaum Leben auf einer solch exotischen Welt geben aber falls doch, würden sie ihre „Sonne“ nur als hellen Stern sehen und vielleicht können sie sich nicht einmal vorstellen, dass sie überhaupt mit ihm verbunden sind.


29. Jänner 2016/SP
Verein Kuffner-Sternwarte