Hubble kommt Planet Nine auf die Spur
Hubble hat das erste Mal die Umlaufbahn eines Exoplaneten beobachtet, der weit außerhalb seines Zentralsterns kreist. Der Planet mit dem Namen HD 106906 b hat 11-Jupitermassen und ist 336 Lichtjahre von der Erde entfernt. Er gehört zu einem Doppelsternsystem, seine Umlaufbahn liegt aber weit außerhalb. Die Astronomen ziehen Parallelen zu dem bisher unentdeckten "Planet 9", den einige Wissenschaftler am äußersten Rand unseres Sonnensystems vermuten.
Am Rand unseres Sonnensystems, noch hinter der Neptunbahn, liegt der Kuipergürtel. Er enthält viele kleine Himmelskörper und ungefähr 70.000 Objekte mit mehr als 100 km Durchmesser. "Planet 9" wird hinter diesem Kuipergürtel vermutet. Die Umlaufbahn von HD 106906 b befindet sich ebenfalls außerhalb des Trümmerfelds seines Systems. Damit wäre seine Position mit der von Planet 9 vergleichbar.
Mögliche Existenz von Planet 9
Die Entdeckung von HD 106906 b soll nun zeigen, dass die Existenz von Planet 9 möglich ist. "Dieses System bietet einen möglicherweise einzigartigen Vergleich zu unserem Sonnensystem", erklärt Studienautor Meiji Nguyen von der Universität of California, Berkeley, in einem Statement.
Das System, in dem sich der Gasriese HD 106906 b befindet, ist nur 15 Millionen Jahre alt. Das könnte bedeuten, dass ein möglicher Planet 9 in unserem 4,6 Milliarden Jahre alten Sonnensystem bereits sehr früh entstand. Der Exoplanet selbst ist keine Neuentdeckung. Er wurde 2013 erstmals mit den Magellan Teleskopen des Las Campanas Observatory in Chile beobachtet. Doch bisher war nichts über seinen Orbit bekannt. Dafür hat Hubble 14 Jahre lang hochpräzise Daten über die Bewegung von HD 106906 b gesammelt. Mit den Archivdaten konnten die Forscher nun die Umlaufbahn bestimmen.
HD 106906 b in seiner weiten Umlaufbahn um den Doppelstern. Das Licht der Zentralsterne wurde ausgeblendet (mask), um den Blick auf den Exoplaneten zu ermöglichen
© NASA, ESA, M. Nguyen (University of California, Berkeley), R. De Rosa (European Southern Observatory), and P. Kalas (University
15.000 Jahre für Umkreisung
Der Planet kreist mit einer Entfernung von knapp 110 Milliarden Kilometern um seine zentralen Sterne. Das ist mehr als das 730-fache der Entfernung zwischen Erde und Sonne oder 25 Mal die Entfernung zwischen der Sonne und Neptun.
Sein Orbit ist damit besonders schwer zu bestimmen, da eine Umkreisung 15.000 Jahre beträgt. Er bewegt sich sehr langsam, da die Anziehungskraft der beiden zentralen Sterne nur noch sehr schwach auf ihn wirkt. Seine Umlaufbahn ist stark verschoben. Sie liegt nicht auf der Ebene des seines Systems, sondern 21 Grad darüber.
Die Grafiken zeigen die mögliche Entstehung des Planeten, wie er aus dem System geschleudert wurde und von einem vorüberziehenden Stern stabilisiert wird.
© NASA, ESA, and L. Hustak/STScI
Detektivarbeit
Wie der Exoplanet in diese Umlaufbahn gelangte, bleibt Spekulation. Möglich sei, dass der Planet gar nicht mehr Teil seines Systems ist, sondern hinausgeschleudert wurde. Die Forscher vermuten, dass er sich sehr viel näher an den Doppelsternen gebildet hat. Dort könnte er den Zentralsternen zu nahe gekommen sein und wurde nach außen geschleudert.
Die Staubscheibe und der Kometengürtel um das System sind zudem verformt. "Es ist ein bisschen so, als würde man an den Ort eines Autounfalls kommen und versuchen zu rekonstruieren, was passiert ist", so Mit-Autor der Studie Paul Kallas "Haben vorüberziehende Sterne den Planeten gestört und dieser störte dann die Scheibe? Oder verursachte die Sternenpassage beide Effekte gleichzeitig? Das ist wirklich astronomische Detektivarbeit."
Auch von Planet 9 wird vermutet, dass er durch Wechselwirkung mit Jupiter aus dem inneren Sonnensystem geworfen wurde. Weit außen könnte seine Umlaufbahn dann durch andere vorbeiziehende Sterne stabilisiert worden sein.