In den letzten Jahren wurde eine große Anzahl Exoplaneten um normale Einzelsterne entdeckt. Eine neue Studie zeigt, dass es Ausnahmen von diesem Trend geben könnte. Forscher der Autonomous University of Nuevo León (UANL), der National Autonomous University of Mexico (UNAM) und der New York University Abu Dhabi schlagen eine neue Möglichkeit zum Nachweis schwacher Himmelskörper vor, die um exotische Doppelsternsysteme kreisen, welche als kataklysmische Veränderliche bezeichnet werden.
Kataklysmische Veränderliche sind Doppelsternsysteme, in denen sich die beiden Sterne in extrem geringem Abstand befinden – so nah, dass das weniger massereiche Objekt Masse auf das schwerere Objekt überträgt. Kataklysmische Veränderliche bestehen typischerweise aus einem kleinen, kühlen Sterntyp (einem Roten Zwerg) und einem heißen, dichten Stern, einem Weißen Zwerg. Rote Zwerge besitzen Massen zwischen 0,07 und 0,30 Sonnenmassen und einen Radius von etwa 20 Prozent des Sonnenradius. Weiße Zwerge besitzen eine typische Masse von etwa 0,75 Sonnenmassen und einen sehr kleinen Radius, der vergleichbar mit dem des Planeten Erde ist.
In dem Doppelsternsystem bildet die Materieübertragung von dem kleineren Stern eine Akkretionsscheibe um den kompakten, massereicheren Stern. Die Helligkeit eines kataklysmischen Veränderlichen stammt hauptsächlich von der Scheibe und überstrahlt das Licht der beiden Sterne. Ein dritter schwacher Himmelskörper im Orbit um einen kataklysmischen Veränderlichen kann die Massentransferrate zwischen den beiden Sternen beeinflussen und dadurch auch die Helligkeit des ganzen Systems. Die in der neuen Studie beschriebene Methode basiert auf der Helligkeitsveränderung in der Akkretionsscheibe aufgrund von Störungen des dritten Himmelskörpers, der die beiden inneren Sterne umkreist.
Im Rahmen ihrer Studie haben der Teamleiter Dr. Carlos Chavez und seine Mitarbeiter die Masse und Entfernung eines dritten Himmelskörpers in vier verschiedenen Systemen aus kataklysmischen Veränderlichen geschätzt, wofür sie die Helligkeitsveränderungen jedes Systems nutzten. Den Berechnungen des Teams zufolge haben solche Helligkeitsveränderungen sehr lange Perioden im Vergleich zu den Orbitalperioden des Dreifachsystems. Zwei der vier untersuchten Systeme scheinen Himmelskörper im Orbit zu besitzen, die Planeten ähneln.
„Unsere Arbeit hat bewiesen, dass ein dritter Himmelskörper einen kataklysmischen Veränderlichen derart beeinflussen kann, dass er Helligkeitsveränderungen des Systems hervorruft. Diese Störungen können sowohl die beobachteten langen Perioden zwischen 42 und 265 Tagen erklären als auch die Stärke dieser Helligkeitsveränderungen. Unsere Beobachtungen deuten darauf hin, dass von den vier Systemen, die wir untersuchten, zwei Systeme über Objekte mit planeteren Massen im Orbit verfügen“, sagte Chavez.
Die Forscher vermuten, dass dies eine vielversprechende neue Technik für den Nachweis von Planeten im Orbit um Doppelsternsysteme ist und dass sie die Anzahl der in den letzten 30 Jahren entdeckten tausenden Exoplaneten noch erhöhen wird.
(THK)
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