Seit fast 30 Jahren wird bei der Suche nach Exoplaneten die Radialgeschwindigkeitsmethode angewandt. Diese Methode sucht nach “Wacklern” in der Bewegung von Sternen, die durch die Präsenz von umkreisenden Himmelskörpern verursacht werden. Sie ist sehr erfolgreich, und mit ihr konnten hunderte Exoplaneten registriert werden, aber sie wurde von der Transitmethode überholt – zumindest was die Anzahl der Nachweise angeht. Die Transitmethode sucht nach Helligkeitsabschwächungen im Licht von Sternen.
Die Radialgeschwindigkeitsmethode findet normalerweise umkreisende Himmelskörper, die größer als Planeten sind. Dabei kann es sich entweder um Begleiter mit der Masse eines Sterns handeln, oder um kleinere Begleiter, die nicht genug Masse besitzen, um zu Sternen zu werden, sogenannte Braune Zwerge.
Diese größeren Begleiter wurden von Himmelsdurchmusterungsprogrammen zum Auffinden von Exoplaneten weitgehend ignoriert, aber sie sind wertvolle Entdeckungen für Astronomen, die die kleinsten Sternklassen untersuchen, welche sonst schwer aufzuspüren sind. Bis jetzt weisen die Beobachtungen darauf hin, dass es weniger Braune Zwerge im Massenbereich von 13-80 Jupitermassen gibt als erwartet. Dieses Phänomen wird als die “Braune-Zwerge-Wüste” bezeichnet, und bislang gibt es keine Erklärung dafür.
Es gibt noch ein anderes wichtiges Rätsel: Etwa die Hälfte aller nahen Sterne sind Doppelsternsysteme, dennoch existieren nur wenig bekannte Exoplaneten in diesen Systemen: nur rund fünf Prozent aller bekannten Exoplaneten befinden sich in Doppelsternsystemen. Die Dynamik bei der Entstehung eines Planetensystems um (oder in) einem Mehrfachsternsystem ist komplex und von großer Bedeutung, aber schlecht verstanden.
Der Astronom John Johnson vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und sechs Kollegen entschieden sich dafür, Braune Zwerge im Rahmen eines fünfjährigen Beobachtungsprogramms direkt zu untersuchen. Die Pan-Pacific Planet Search beschäftigt sich mit großen Begleitern (Sternen oder Braunen Zwergen) um mittelgroße Sterne. Die Wissenschaftler wählten 48 Kandidatensterne für detaillierte Beobachtungen aus, basierend auf einer ursprünglichen Stichprobe von 167 wahrscheinlichen Kandidaten anhand früherer Beobachtungen. Sie entdeckten einen neuen Riesenexoplaneten und vier Begleiter mit stellaren Massen, von denen einer tatsächlich ein Brauner Zwerg sein könnte.
Alle Objekte umkreisen ihre Sterne in Distanzen, die kleiner als ein paar Astronomische Einheiten sind (eine Astronomische Einheit ist die durchschnittliche Entfernung zwischen der Erde und der Sonne). Die neuen Ergebnisse umfassen die Orbitalparameter der Objekte, und die Abhandlung zieht die Möglichkeit in Betracht, diese Mehrfachsysteme mit einer neuen Generation optischer Instrumente direkt abbilden zu können. Die Arbeit stellt auch einen der ersten Ansätze dar, um die Natur der “Braune-Zwerge-Wüste” herauszufinden, indem systematisch nach ihnen gesucht und die Statistik verbessert wird.
Abhandlung: “The Pan-Pacific Planet Search III: five Companions orbiting giant stars” von R. A. Wittenmyer, R. P. Butler, L. Wang, C. Bergmann, G. S. Salter, C. G. Tinney und J. A. Johnson, MNRAS 445, 1398, 2016.
Quelle: https://www.cfa.harvard.edu/news/su201604
(THK)
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