Seit über einem Jahrzehnt wissen Astronomen, dass Planeten zwei Sterne gleichzeitig umkreisen können – eine Himmelskonfiguration, die in Star Wars als Planet Tatooine bekannt ist. Allerdings blieb unser Katalog dieser zirkumbinären Planeten bis vor Kurzem überraschend klein. Eine neue Studie, die Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA nutzt, hat diese Liste erheblich erweitert und 27 neue Kandidatenplaneten identifiziert, die Doppelsternsysteme umkreisen.
Diese Entdeckung legt nahe, dass solche exotischen Welten möglicherweise weitaus häufiger vorkommen als bisher angenommen und möglicherweise in der Milchstraße zu Zehntausenden gezählt werden.
Ein Wandel in der Erkennungsstrategie
Der Durchbruch resultiert aus einer neuartigen Anwendung einer bestehenden astronomischen Technik namens Apsidpräzession. Während diese Methode zur Untersuchung von Doppelsternen verwendet wurde, wurde sie bisher nicht für die groß angelegte Exoplanetenjagd eingesetzt.
So funktioniert es:
* Astronomen beobachten Doppelsterne, die sich aus unserer Sicht gegenseitig verdunkeln.
* Sie verfolgen subtile Veränderungen im Timing und in der Form dieser Umlaufbahnen über lange Zeiträume.
* Wenn die Bahnverschiebungen nicht durch Einsteins allgemeine Relativitätstheorie oder Wechselwirkungen zwischen den beiden Sternen erklärt werden können, bedeutet dies, dass ein dritter Körper das System gravitativ beeinflusst.
* Dieser dritte Körper ist wahrscheinlich ein Planet.
„Der größte Teil unseres aktuellen Wissens über Planeten ist verzerrt und basiert auf der Art und Weise, wie wir nach ihnen gesucht haben“, erklärt Margo Thornton, Hauptautorin der Studie und Doktorandin. Kandidat an der University of New South Wales (UNSW). „Wir haben größtenteils die gefunden, die am einfachsten zu erkennen sind.“
Herkömmliche Methoden wie die Transitmethode (die Einbrüche im Sternenlicht erkennt, wenn ein Planet vor einem Stern vorbeizieht) erfordern eine präzise Ausrichtung zwischen Planet, Stern und Beobachter. Die Apsidenpräzessionsmethode kann jedoch Planeten erkennen, die nicht perfekt auf unsere Sichtlinie ausgerichtet sind, und so eine verborgene Population von Welten aufdecken, die zuvor unsichtbar waren.
Eine vielfältige und weit entfernte Volkszählung
Die 27 neuen Kandidaten unterscheiden sich deutlich in Größe und Entfernung:
* Massenbereich: Die Kandidaten reichen von so kleinen Objekten wie Neptun bis hin zu Riesen mit der zehnfachen Masse des Jupiter.
* Entfernung: Sie sind über den Himmel verstreut, wobei der nächste Kandidat etwa 650 Lichtjahre und der weiteste etwa 18.000 Lichtjahre entfernt ist.
* Sichtbarkeit: Da diese Systeme sowohl über den Nord- als auch den Südhimmel verteilt sind, können Astronomen mindestens eines von ihnen das ganze Jahr über mit einem Teleskop beobachten.
Von den 1.590 analysierten Doppelsternsystemen zeigten 27 Anzeichen dafür, dass sie Planeten beherbergen. Dies ergibt eine Erkennungsrate von fast 2 %, eine Statistik, die erhebliche Auswirkungen auf die zukünftige Astronomie hat.
Implikationen für zukünftige Umfragen
Die Entdeckung unterstreicht einen entscheidenden Wandel in unserem Verständnis der Planetenpopulationen. Wenn nur 2 % der beobachteten Doppelsternsysteme nachweisbare Planeten beherbergen, könnte die tatsächliche Zahl der zirkumbinären Planeten riesig sein.
Ben Montet, Co-Autor der Studie und Astronom an der UNSW, stellt fest, dass dies erst der Anfang ist. „Ich hatte zu diesem Zeitpunkt aufgrund der Pilotstudie nicht damit gerechnet, 27 zu finden“, sagt er. „Jetzt beginnen wir mit dem wirklich unterhaltsamen Projekt, herauszufinden, welche Planeten echte Planeten sind.“
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass kommende Untersuchungen, insbesondere die Legacy Survey of Space and Time des Vera C. Rubin Observatory, im Laufe des nächsten Jahrzehnts Tausende oder sogar Zehntausende zusätzlicher zirkumbinärer Planeten aufdecken könnten. Dies wird erhebliche Anstrengungen seitens der astronomischen Gemeinschaft erfordern, verspricht aber, unser Verständnis der Planetenentstehung und -verteilung neu zu gestalten.
Fazit
Diese Studie zeigt, dass wir durch eine Änderung unserer Beobachtungslinse ein reicheres, komplexeres Universum offenbaren können. Die Identifizierung von 27 neuen Kandidaten für zirkumbinäre Planeten erweitert nicht nur unseren Katalog exotischer Welten, sondern beweist auch, dass aktuelle Entdeckungsmethoden nur an der Oberfläche dessen gekratzt haben, was in unserer Galaxie existiert. Mit der Einführung neuer Technologien und Techniken dürfte die Suche nach diesen „Tatooine“-Welten zu einem der produktivsten Gebiete der Exoplanetenforschung werden.
