Verrückte Geometrie: So ein Sternsystem haben wir noch nie gesehen

Ein Planet, der seine Sonnen nicht umkreist - sondern sie überfliegt: 2M1510 b zieht auf einer nahezu senkrechten Bahn um zwei braune Zwerge und sorgt damit für einen bislang einzigartigen Sonderfall unter den bekannten Planetensystemen.

Sensationelle Entdeckung: Planet überfliegt Sterne

Im rund 120 Lichtjahre entfernten System 2M1510 zieht ein Planet seine Bahn, die nahezu im rechten Winkel zur Umlaufbahn seiner beiden Zentralkörper verläuft. Diese beiden Körper sind sogenannte braune Zwerge: Sie sind schwerer als Gasriesen wie Jupiter, aber zu leicht, um wie echte Sterne durch Kernfusion Energie zu erzeugen. Der neue Planet - mit der vorläufigen Bezeichnung 2M1510 b - ist der erste, bei dem starke Hinweise auf eine polare Umlaufbahn um ein solches Doppelobjekt gefunden wurden.

Bemerkenswert ist dabei nicht nur die ungewöhnliche Geometrie, sondern auch die Art, wie der Planet aufgespürt wurde: Er zeigt sich nicht durch sein Licht oder einen Transit vor den Sternen, sondern durch subtile Bewegungen im Bahnmuster der Braunen Zwerge selbst. Die inneren Bahnelemente - insbesondere die sogenannte Apsidenlinie, die den sonnennächsten und -fernsten Punkt der Umlaufbahn verbindet - verschieben sich rückläufig. Normalerweise wird eine progressive (vorwärts gerichtete) Bewegung dieser Linie erwartet - erklärt durch die Allgemeine Relativitätstheorie. Eine rückläufige Verschiebung kann nur durch einen massiven Begleiter auf einer stark geneigten Bahn verursacht werden, so die Autoren rund um Thomas Baycroft von der University of Birmingham. Er überfliegt zwei braune Zwerge: Exoplanet 2M1510b

Es gab Hinweise darauf, dass Planeten auf senkrechten Umlaufbahnen um Doppelsterne existieren könnten, aber bislang fehlte ein eindeutiger Beleg für einen solchen Polarplaneten. Wir haben alle denkbaren Szenarien geprüft - nur ein Planet auf einer polaren Umlaufbahn passt zu den Beobachtungsdaten.

Die Daten stammen aus Beobachtungen mit dem UVES-Spektrografen am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile. Um die winzigen Veränderungen in der Bewegung der beiden Zwerge aufzulösen, kam eine neue Auswertungsmethode namens Dolby-SD zum Einsatz. Sie kombinierte Verfahren des maschinellen Lernens mit Spektralanalyse und erreichte eine Genauigkeit von 47 Metern pro Sekunde - etwa dreißigmal präziser als frühere Methoden für braune Zwerge.

Unikum im All

Laut der in Science Advances erschienenen Studie ist kein direktes Lichtsignal des Planeten nachweisbar, was auf eine "face-on"-Orientierung zur Erde hindeutet - also eine Sicht von oben auf seine Bahn, wodurch die für die Radialgeschwindigkeitsmethode typischen Ausschläge ausbleiben. Auch alternative Erklärungen wie ein massereicher dritter Zwerg oder ein unentdeckter Staubring konnten ausgeschlossen werden.

Im nächsten Schritt wäre ein direkter Nachweis zwar wünschenswert, doch realistischer sind Folgebeobachtungen durch präzise Messungen der Finsternisse im Doppelsternsystem (Eclipse Timing Variations, ETVs) oder durch bodengestützte Astrometrie. Ob 2M1510 b ein Einzelfall bleibt, ist unklar - stabile polare Umlaufbahnen könnten unter bestimmten Bedingungen häufiger sein als bislang gedacht.


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