Astronomen haben viele extrasolare Planeten aufgetaucht, aber ein neu entdecktes binäres Planetenpaar ist genau das Richtige. Ihre Entdeckung stellt die derzeitige Theorie in Frage, dass sich Planeten aus den Gas- und Staubscheiben bilden sollen, die neugeborene Sterne umgeben.
Die Besetzung der Exoplaneten hat ein außergewöhnliches neues Mitglied. Mithilfe der ESO-Teleskope haben Astronomen einen Begleiter mit einer Masse von ungefähr sieben Jupiter für ein Objekt entdeckt, das selbst nur doppelt so schwer ist. Beide Objekte haben Massen, die denen von außersolaren Riesenplaneten ähneln, befinden sich jedoch nicht in einer Umlaufbahn um einen Stern, sondern scheinen sich gegenseitig zu umkreisen. Die Existenz eines solchen Doppelsystems schränkt die Bildungstheorien frei schwebender planetarischer Massenobjekte stark ein.
Ray Jayawardhana von der University of Toronto (Kanada) und Valentin D. Ivanov von der ESO berichten über die Entdeckung in der Ausgabe vom 3. August von Science Express, dem schnellen Online-Veröffentlichungsdienst der Zeitschrift Science.
"Dies ist ein wirklich bemerkenswertes Paar Zwillinge - jedes hat nur etwa ein Prozent der Masse unserer Sonne", sagte Jayawardhana. "Seine bloße Existenz ist eine Überraschung, und sein Ursprung und sein Schicksal sind ein bisschen rätselhaft."
Etwa die Hälfte aller sonnenähnlichen Sterne kommt paarweise. Machen Sie es also mit etwa einem Sechstel der Braunen Zwerge, „gescheiterten Sternen“, die weniger als 75 Jupitermassen haben und nicht in der Lage sind, die Kernfusion in ihren Kernen aufrechtzuerhalten. In den letzten fünf Jahren haben Astronomen einige Dutzend noch kleinerer frei schwebender planetarischer Massenobjekte oder Planemos in nahe gelegenen Sternentstehungsgebieten identifiziert. Oph 162225-240515, kurz Oph1622, ist das erste Planemo, bei dem festgestellt wurde, dass es sich um ein Doppel handelt.
Die Forscher entdeckten den Begleitkandidaten in einem optischen Bild, das mit dem 3,5-m-New-Technology-Teleskop der ESO in La Silla, Chile, aufgenommen wurde. Sie beschlossen, optische Spektren und Infrarotbilder des Paares mit dem 8,2-m-Very Large Telescope von ESO aufzunehmen, um sicherzustellen, dass es sich um einen echten Begleiter handelt, anstatt um einen Vordergrund- oder Hintergrundstern, der sich zufällig in derselben Sichtlinie befindet. Diese Nachbeobachtungen bestätigten tatsächlich, dass beide Objekte jung, in gleicher Entfernung und viel zu cool sind, um Sterne zu sein. Dies deutet darauf hin, dass die beiden physisch miteinander verbunden sind.
Im Vergleich zu weit verbreiteten theoretischen Modellen schätzen Jayawardhana und Ivanov, dass der Begleiter etwa das Siebenfache der Masse des Jupiter beträgt, während das massereichere Objekt etwa das 14-fache der Masse des Jupiter beträgt. Das kaum eine Million Jahre alte Neugeborene ist etwa sechsmal so weit von der Sonne und Pluto entfernt und befindet sich in der etwa 400 Lichtjahre entfernten Sternentstehungsregion Ophiuchus.
Es wird angenommen, dass sich Planeten aus Gas- und Staubscheiben bilden, die Sterne, braune Zwerge und sogar einige frei schwebende planetare Massenobjekte umgeben (siehe ESO 19/06). "Es ist jedoch wahrscheinlich, dass sich diese Planemo-Zwillinge aus einer sich zusammenziehenden Gaswolke gebildet haben, die wie eine Miniatur-Stern-Binärdatei fragmentiert ist", sagte Jayawardhana. "Wir widersetzen uns der Versuchung, es einen" Doppelplaneten "zu nennen, weil dieses Paar wahrscheinlich nicht so geformt ist wie Planeten in unserem Sonnensystem", fügte Ivanov hinzu.
Oph1622B ist nur der zweite oder dritte direkt abgebildete planetare Massenbegleiter, der spektroskopisch bestätigt wird (siehe ESO 23/04 [1]), und der erste um ein Primärobjekt, das selbst ein planetarisches Massenobjekt ist. Darüber hinaus stellt seine Existenz eine Herausforderung für ein populäres theoretisches Szenario dar, das darauf hindeutet, dass Braune Zwerge und frei schwebende planetare Massenobjekte Embryonen sind, die aus mehreren Protosternsystemen ausgestoßen werden. Da die beiden Objekte in Oph1622 so weit voneinander entfernt und durch die Schwerkraft nur schwach miteinander verbunden sind, hätten sie eine solch chaotische Geburt nicht überlebt.
„Jüngste Entdeckungen haben eine erstaunliche Vielfalt von Welten offenbart. Dennoch ist das Oph1622-Paar eines der faszinierendsten, wenn nicht sogar eigenartigsten “, sagte Jayawardhana.
"Jetzt sind wir gespannt, ob solche Paare häufig oder selten sind. Die Antwort könnte Aufschluss darüber geben, wie sich frei schwebende Planetenmassenobjekte bilden “, fügte Ivanov hinzu.
Hinweis
[1]: Ein weiterer ernsthafter Kandidat ist der massearme Begleiter von GQ Lupi, einem jungen T-Tauri-Star (siehe ESO PR 09/05). Modelle führen für dieses Objekt zu einer Masse zwischen 1 und 42 Jupitermassen.
Originalquelle: ESO-Pressemitteilung
