Posted in: Planeten, Sterne 23. März 2012 16:07 Weiter lesen →

Entfesselte Planeten

Illustration zeigt beinahe schwarze Weltenkugel vor mit Sternen und bunten Gasfetzen besetztem Hintergrund Nicht alle Planeten ziehen auf steten Bahnen um ihr Gestirn. Einige rasen vielmehr einsam und mit extrem hoher Geschwindigkeit durch den Raum, lassen Computersimulationen amerikanischer Forscher vermuten. Ursache ist ein Katapulteffekt bei der Annäherung an ein Schwarzes Loch, der die Planeten jäh aus dem Schwerkraftgriff ihres Sterns löst.

Grafik: David A. Aguilar (CfA)

Die starke Beschleunigung kann Planeten durchaus auf einige Prozent der Lichtgeschwindigkeit bringen, schätzen Idan Ginsburg vom Dartmouth College im US-Bundesstaat New Hampshire und seine Kollegen. „Außer subatomaren Teilchen fällt mir nichts ein, was unsere Galaxis mit derart hoher Geschwindigkeit verlassen kann wie diese Schnellläufer-Planeten“, so der Astrophysiker.

Seit einigen Jahren sind überschnelle Sterne bekannt, die teils mit mehreren Millionen Kilometern pro Stunde durch das All rasen. Gemessen an ihrer Flugrichtung, scheinen zumindest einige dieser Objekte aus dem Zentrum der Milchstraße zu kommen. Eine Theorie zu ihrem Ursprung besagt, dass die Schnellläufer aus Doppelsternsystemen stammen, die zu nah an das Schwarze Loch im galaktischen Zentrum herangekommen sind: Indem einer der beiden Sterne von der starken Schwerkraft eingefangen wird, katapultiert es seinen Partner ins All. Ginsburg und Kollegen betrachteten nun das Schicksal von Planeten in solchen Systemen.

Die Forscher simulierten verschiedene enge Doppelsternsysteme, die sich einem Schwarzen Loch von 4 Millionen Sonnenmassen nähern. Je nach Ausgangssituation entstanden sehr häufig planetare Schnellläufer: Bei Doppelsternsystemen mit je einem Planet pro Stern geschah dies in bis zu 40 Prozent der Durchläufe, bei solchen mit je zwei Planeten sogar in bis zu 80 Prozent der Fälle. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der entfesselten Planeten lag bei etwa 10 Millionen Kilometern pro Stunde, in Einzelfällen waren es mehr als 35 Millionen Kilometer pro Stunde.

Der Nachweis einsamer planetarer Schnellläufer sei naturgemäß extrem schwierig, da diese nicht von sich aus leuchteten, so Ginsburg und Kollegen. Immerhin sollte es möglich sein, verbliebene Planeten bei dem jeweils ins All katapultierten Stern nachzuweisen. Diese sollten typischerweise auf sehr engen Bahnen um ihr rasendes Gestirn kreisen und könnten es daher bei jedem Umlauf so stark abschatten, dass der Effekt mit irdischen Teleskopen nachweisbar ist.

Forschung: Idan Ginsburg und Gary A. Wegner, Department of Physics and Astronomy, Dartmouth College, Hanover; Abraham Loeb, Astronomy Department, Harvard University, Cambridge

Veröffentlichung Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (im Erscheinen), Preprint arXiv:1201.1446

WWW:
Astrophysics, Dartmouth College
Im Herzen der Milchstraße

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