Planeten bilden sich auch in Doppelsternsystemen

Lange Zeit hiess es, Planeten könnten sich nicht in Doppelsternsystemen bilden. Nun zeigt eine neue Studie, dass es doch möglich ist: Nachdem man bereits Planeten in Doppelsternsystemen entdeckt hatte, scheinen nun auch die theoretischen Grundlagen geklärt zu sein.

In rund der Hälfte aller Sternsysteme findet sich mehr als ein Stern: mehr als zwei Drittel aller Sterne befinden sich also in Doppelsternsystemen. Als man sich in den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts auf die Suche nach bewohnbaren Sternen machte, schloss man die Doppelsterne in der Regel aus: in diesen Systemen, so dachte man, bilden sich ohnehin keine Planeten, und wenn doch, dann umkreisen sie ihre Sterne auf exzentrischen Bahnen, die sie nahe heran und dann wieder weit hinaus tragen. Im Verlauf von Jahrmilliarden, so dachte man, würden Doppelsternsysteme all ihre Planeten verlieren, entweder, weil sie mit ihren Sternen zusammenstossen oder aus dem System geschleudert werden.

Man weiss bereits seit längerer Zeit, dass es in jedem Doppelsternsystem auch stabile Bahnen gibt, in denen Planeten, die sich dort gebildet haben, über längere Zeit (für Astronomen bedeutet das: über Jahrmilliarden) bleiben können. Umkreisen sich zwei Sterne in einer sehr engen Bahn, dann muss man mit dem Planeten nur genug weit von den Sternen weg (in der Regel etwa drei bis fünf Mal ihren mittleren Abstand), um eine stabile Bahn zu finden. Aus grosser Entfernung „sieht“ der Planet die beiden Sterne als eine einzige Gravitationsquelle, und umkreist im Prinzip das Schwerezentrum der beiden Sterne. Auch erdähnliche Planeten wären in solchen Systemen denkbar: Ein Beispiel wäre das Sternsystem Gamma Trianguli: hier wird ein sonnenähnlicher Stern von einem zweiten, orangen Stern von etwa 60% der Sonnenmasse umkreist. Die beiden Sterne sind etwa 16 Millionen Kilometer voneinander entfernt, am Taghimmel eines erdähnlichen Planeten würden sie etwa so weit wie vier aneinandergereihte Vollmonde auseinander stehen.

Die andere Möglickeit für eine stabile Bahn in einem Doppelsternsystem liegt nahe beim Stern zu, so nahe, dass der Sternbegleiter kaum eine Rolle spielt, weil er zu weit weg ist, um die Bahn des Planeten zu stören. Diese Möglichkeit ist in weiten Doppelsternsystemen sehr gut möglich, wo die Sterne einige 100 bis 1000 AU (1 AU = Entfernung der Erde zur Sonne = 150 Millionen Kilometer) voneinander entfernt sind. Dies ist bei den extrasolaren Planetensystemen um Upsilon Andromedae und 55 Cancri der Fall: beide werden in grossem Abstand von einem weiteren Stern umkreist. Die meisten Doppelsterne haben aber geringere Abstände, im Schnitt beträgt der Abstand zwischen den zwei Sternen rund 30 AU – etwa die Entfernung zwischen Sonne und Neptun.

Es war klar, dass solche stabilen Bahnen existierten – doch würden sich auch tatsächlich Planeten bilden? Dass es Planeten in engen Sonnensystemen gibt, das wissen wir schon länger: der Stern Gamma Cephei (am Nachthimmel im Sternbild Kepheus gut sichtbar) hat einen Begleitstern, der den Hauptstern in etwa der gleichen Entfernung umkreist wie der Saturn die Sonne – trotzdem findet sich in diesem System ein Planet (sogar direkt in der bewohnbaren Zone – es handelt sich aber um einen nach heutiger Auffassung lebensfeindlichen Gasriesen).

Eine Simulationsrechnung hat nun gezeigt: ja, Planeten können sich bilden in Doppelsternsystemen. Erstaunlicherweise können sie sich sogar schneller bilden als in Einzelsternsystemen: einige Planeten in den Simulationen brauchten nur 1000 Jahre, um zu voller Grösse auszuwachsen.

Damit wird die totale Anzahl erwarteter Planeten im Universum (oder zumindest in unserer Galaxis) auf einen Schlag verdreifacht. Wenn jeder Stern, auch jeder Doppelstern Planeten hat, dürfte es Billionen von Welten alleine in der Milchstrasse (unserer Galaxis) geben.

Original-Artikel auf Spaceref.com