Ungewöhnliches System dreier Himmelskörper entdeckt

Garching. Bei Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile hat ein internationales Forschungsteam einen kuriosen „Exosatelliten“ entdeckt: Der Himmelskörper umkreist einen Braunen Zwerg, und dieser wiederum zieht seine Bahn um einen roten Zwergstern. Die Entdeckung zeigt, dass es mit den sich stetig verbessernden astronomischen Geräten schon in naher Zukunft möglich sein sollte, auch Monde bei Planeten nachzuweisen, die andere Sterne umkreisen, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

Über 6.000 Planeten kennen Astronomen inzwischen, die nicht unsere Sonne, sondern andere Sterne umkreisen. Sechs der acht Planeten in unserem Sonnensystem besitzen Monde. Dabei sind die Unterschiede groß: Die Erde hat nur einen, Saturn dagegen nach heutigem Stand fast 300. Die Himmelsforscher gehen daher davon aus, dass auch um Exoplaneten, also Planeten bei anderen Sternen, Monde ihre Bahnen ziehen. Doch trotz aller Anstrengungen haben die Forscher bislang keinen solchen „Exomond“ aufgespürt. Das Team um Kevin Hoy von der ESO hat jetzt aber erstmals einen Begleiter um einen Braunen Zwerg aufgespürt, der seinerseits einen Stern umkreist.

Braune Zwerge sind eine Art verhinderte Sterne: Ihre Masse ist größer als die von Planeten, aber kleiner als die von „richtigen“ Sternen, in denen dauerhaft Energie durch die Fusion von Wasserstoff zu Helium erzeugt wird. Lediglich Deuterium, auch „Schwerer Wasserstoff“ genannt, verbrennt anfangs zu Helium. Doch von diesem Kernbrennstoff gibt es nur eine geringe Menge und so erlischt die Kernfusion wieder und ein Brauner Zwerg kühlt langsam ab.

„Exosatellit mit planetarischer Masse“ oder „Exomond“?

So ist es auch bei CD-35 2722 b, einem Braunen Zwerg der einen 72 Lichtjahre entfernten roten Zwergstern umkreist. Er besitzt etwa die 30-fache Masse des Planeten Jupiter und benötigt etwa 870 Jahre für einen Umlauf um seinen Stern. Wie die Beobachtungen von Hoy und seinen Kollegen zeigen, „torkelt“ der Braune Zwerg auf seiner Bahn jedoch ein wenig. Offenbar zerrt eine äußere Kraft an dem Braunen Zwerg: die Schwerkraft eines weiteren Himmelskörpers, der um den Braunen Zwerg kreist. Aus den Messungen der Forscher ergibt sich, dass dieser Begleiter mindestens so schwer sein muss wie Jupiter. Die Umlaufzeit dieses Himmelskörpers beträgt etwa 170 Tage.

Wie soll man diesen Himmelskörper nun bezeichnen? Hoy und seine Kollegen sind vorsichtig: Sie sprechen von der Entdeckung eines „Exosatelliten mit planetarischer Masse“. Weniger vorsichtig zeigt sich die Europäische Südsternwarte, die in der Überschrift ihrer Pressemitteilung von der Entdeckung eines sogenannten „Exomondes“ spricht.

Doch die Bezeichnung „Exomond“ war bislang für Begleiter von Planeten und kleineren Himmelskörpern reserviert. „Objekte mit planetarischer Masse, die einen Braunen Zwerg umkreisen“, so stellen auch die Autoren der Studie klar, „sind nach der heutigen Sprachregelung der Internationalen Astronomischen Union Planeten“.

Braucht es eine neue Kategorie von Himmelsobjekten?

„Im Sonnensystem haben wir eine klare Abgrenzung zwischen den Planeten und der Sonne, weshalb die Definition von Monden einfach ist“, erklärt die an der Entdeckung beteiligte Astronomin Alice Zurlo von der Universidad Diego Portales in Chile dazu. „Im System CD-35 2722, in dem die Grenzen zwischen Sternen, Planeten und Monden verschwimmen, wird die Beschreibung des Ganzen wesentlich komplizierter.“ Es sei also notwendig, klarer zu definieren, welche Himmelsobjekte als Monde zählen sollen und welche nicht. 

Oder es müsse hierfür eine neue Kategorie von Himmelsobjekten eingeführt werden. Eine ähnliche Situation gab es in der Astronomie, als weit draußen im Sonnensystem immer mehr Himmelskörper aufgespürt wurden, die dem bis dahin als Planet geltenden Pluto ähneln. Damit die Zahl der Planeten im Sonnensystem nicht unkontrolliert anwächst, führten die Astronomen dann „Zwergplanet“ als neue Kategorie ein - zu der nun auch Pluto zählt.

Eine ähnliche Vorgehensweise empfehlen Hoy und seine Kollegen auch für Begleiter von Braunen Zwergen. „Mit den künftigen Beobachtungsmöglichkeiten dürften viele ähnliche Systeme entdeckt werden“, schreiben die Forscher, „und damit wird die Etablierung klarer Kategorien zunehmend wichtig“. In jedem Fall sei das entdeckte System bislang einzigartig und stelle einen Durchbruch bei der Suche nach Exomonden dar.