Ein Planet verschiebt die Grenzen des Möglichen

Grosse Sterne lassen wenig übrig

«Bisher wurden vergleichsweise wenige Planeten um Sterne mit mehr als 2 Sonnenmassen entdeckt», beginnt Sascha Quanz, Mitautor der Studie, Professor für Exoplaneten an der ETH Zürich und Mitglied des NFS PlanetS zu erklären. «Frühere Studien kamen entsprechend zum Schluss, dass die Planetenbildung in der Nähe von massereicheren Sternen behindert wird und dass Riesenplaneten in der Nähe von Sternen mit mehr als drei Sonnenmassen gar unmöglich sein könnten», so Quanz.  

Gründe dafür gibt es gemäss dem Forscher mehrere. Etwa, dass massereiche Sterne mit ihrer starken Gravitation während ihrer Entstehung praktisch die gesamte Materie in ihrer Umgebung in sich aufnehmen und für allfällige Planeten daher kaum etwas übrigbleibt. Auch sind grosse Sterne meist sehr heiss und strahlen grosse Mengen an ultravioletter und Röntgenstrahlung aus. Diese hochenergetische Strahlung lässt die wenige übrig gebliebene Materie in der Umgebung schnell verdampfen. «Solche Sterne gelten im Allgemeinen als ziemlich zerstörerische und gefährliche Umgebungen, in denen sich grosse Planeten kaum bilden können», ergänzt Markus Janson, Astronomie Professor an der Universität Stockholm und Erstautor der Studie.

Ein System der Superlative

Doch im etwa 325 Lichtjahre entfernten System «b Centauri» scheinen andere Regeln zu gelten. Das System, bestehend aus zwei Sternen, hat mindestens die sechsfache Masse der Sonne und ist mehr als dreimal so heiss. Dennoch beherbergt es mit «b Centauri b», der etwa zehn Jupitermassen enthält, einen der massivsten je entdeckten Planeten. Dieser umkreist seine Sterne ausserdem in einer der weitesten bisher entdeckten Umlaufbahnen mit dem über 500-fachen Radius der Erdumlaufbahn um die Sonne.

«Diese grosse Entfernung zum zentralen Sternenpaar und die damit verbundene verminderte Einstrahlung könnte der Schlüssel zum Überleben des Planeten gewesen sein», vermutet Studienmitautor Lucio Mayer. Doch wie sich der Planet überhaupt erst gebildet haben könnte, ist gemäss dem NFS PlanetS Mitglied und Astrophysikprofessor an der Universität Zürich noch unklar. «Einiges deutet zwar darauf hin, dass der Planet nicht durch die gängige Akkretionsmechanismus entstand, bei dem – vereinfacht gesagt – feste Körper im Laufe der Zeit durch allmähliche Anhäufung zu einem Planeten wachsen. Wir können aber noch nicht sagen, ob er durch den so genannten Gravitationsinstabilitätsmechanismus entstanden ist, bei dem Materiewolken unter ihrer eigenen Gravitation in sich zusammenfallen, oder auf eine andere Weise», so Mayer.

Instrumente sollen Klarheit bringen

«Die Entdeckung eines Planeten um b Centauri mit dem Hochkontrast-Instrument SPHERE am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile war sehr aufregend, da sie unser Bild von massereichen Sternen als Planetenwirte völlig verändert», erklärt Markus Janson. Mithilfe des Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, das noch in diesem Jahrzehnt mit der Beobachtung beginnen soll, sowie mit der Aufrüstung des VLT erhoffen sich die Astronomen mehr über die Entstehung und die Eigenschaften dieses Planeten herausfinden. «Es wird eine faszinierende Aufgabe sein, herauszufinden, wie sich dieser Planet gebildet haben könnte und was das für unser Verständnis der Planetenbildung im Allgemeinen bedeutet», so Janson.