Astronomie: Ein Planet – zwei Sonnen

Im Sternbild Schwan haben Astronomen mit dem Weltraumteleskop "Kepler" den ersten Exoplaneten entdeckt, der zwei Sonnen umkreist.

© R. Hurt/Nasa/JPL-Caltech/Getty Images

Diese Illustration zeigt den Exoplaneten Kepler-16b und die beiden Sterne, die er umkreist.

So ist das in der Wissenschaft: Den Lohn für Pionier-Arbeit können die Forscher oftmals erst Jahrzehnte später einfahren. So geht es jetzt Forschern aus Wien, als sie von der Entdeckung des Planeten Kepler-16b erfuhren. Dieser Exoplanet im Sternbild Schwan umkreist nicht einen, sondern gleich zwei Sterne. Das ist in etwa ungefähr so, als hätte unsere Sonne einen Begleiter, und beide würden sich in elliptischen Bahnen um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. 200 Lichtjahre von der Erde entfernt gibt es eine solche Welt, mit zwei Sternen, die beide kleiner sind als unsere Sonne.

Schon vor mehr als 30 Jahren – zu einem Zeitpunkt, als noch keine Planeten außerhalb unseres Sonnensystems bekannt waren – hatten Himmelsmechaniker vom Institut für Astronomie der Universität Wien solche Modelle durchgespielt. Damit der Orbit des Planeten stabil ist, müsse er "entweder nahe an einem der beiden Sterne oder weit von beiden entfernt sein", sagt Florian Freistetter. Der Astronom forschte damals in Wien und arbeitet heute in Jena. "Bisher hatten wir noch nie einen solchen Fall im All entdeckt."

Das war 1980. Heute haben exosolare Planeten Hochkonjunktur. Je besser die Untersuchungsmethoden und die Weltraumteleskope werden, desto mehr Exoplaneten werden entdeckt. Allein in dieser Woche ist ihre Zahl um 50 auf mehr als 600 gestiegen. Der jetzt im Magazin Science vorgestellte Planet mit zwei Sonnen ist da eine echte Überraschung.

Die Animation zeigt den Exoplaneten Kepler-16b in seiner Umlaufbahn um zwei Sterne. Quelle: T. Pyle/Nasa/JPL-Caltech

Das Weltraumteleskop Kepler1 hat das Doppelsternsystem beobachtet und festgestellt, dass das Licht beider Sterne in regelmäßigen Abständen gedimmt wird. Das ließe sich dadurch erklären, dass sich die Sterne, während sie umeinander kreisen, zwischenzeitlich bedecken. Die US-Astronomen fanden aber zusätzlich einen regelmäßigen Helligkeitsabfall von 1,7 Prozent für beide Sterne, was auf einen weiteren "Schattenwerfer" schließen lässt. "Für zwei relativ kleine Sterne ist dies eine Menge", sagt Laurance Doyle vom Seti-Institut im kalifornischen Mountain View . "Also mussten wir herausfinden, ob es sich bei dem dritten, bedeckenden Objekt um einen weiteren Stern oder einen Planeten handelt."

Seti steht für "Search for Extra Terrestrial Intelligence". Die Forscher dort suchen nach Leben im All. Und dafür sind Exoplaneten eine gute Grundlage. Denn weil das dritte Objekt nur so eine schwache Anziehung auf die beiden Sterne ausübt, kann es sich dabei nicht um ein Tripel-Stern-System handeln. "Wir haben damit den ersten Planeten entdeckt, der zwei Sterne umrundet", sagt Doyle.

Im Sternsystem Kepler-16b gibt es einen orangefarbenen Stern, etwas kleiner als unsere Sonne, der um den Schwerpunkt des gesamten Systems kreist. Der zweite Stern – nur ungefähr ein Fünftel so groß wie die Sonne und tiefrot – umrundet den Schwerpunkt des Systems ebenfalls, allerdings auf einer gestreckteren Bahn. Alle 41 Tage umkreisen sich beide Sterne somit gegenseitig. Weiter draußen zieht der Exoplanet Kepler-16b von der Größe Saturns seine Runden in einem nahezu kreisförmigen Orbit, der ihn einmal alle 229 Tage um seine beiden Sterne herumführt.

Die Forscher vermuten, dass die Sterne und der Planet gleichzeitig aus derselben Gas- und Staubscheibe entstanden sind. Völlig unbeantwortet ist die Frage, wie ein Tag oder ein Jahr in dieser exotischen Welt aussieht. Je nach der Eigendrehung des Planeten, ist vorstellbar, dass es auf einer seiner Seiten niemals dunkel wird. Auch wenn Kepler-16b ähnlich weit von seinen Zentralgestirnen entfernt ist wie unsere Erde von der Sonne, dürfte der Planet weniger Licht abbekommen: Denn seine Sonnen haben weniger Masse.

Florian Freistetter rechnet damit, dass in Zukunft noch weitere Doppelsternsysteme gefunden werden, in denen Planeten ihre Bahnen ziehen.