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Veröffentlicht: 08.03.2017, 21:04 Uhr

Sternpulsation Im Takt des Planeten

Sterne haben einen starken Einfluss auf ihre Planeten - andersrum gilt das eigentlich nicht. Nun wurde aber ein Stern entdeckt, der in überraschender Weise auf seinen planetaren Begleiter zu reagieren scheint.

von Jan Hattenbach
© Nasa/edited by MIT news Der Planet HAT-P-2b umkreist seinen Heimatstern auf einer stark exzentrischen Bahn.

„Spürt“ ein Stern seine Planeten? Abgesehen von einer leichten Taumelbewegung aufgrund der gegenseitigen Anziehungskräfte lautet die Antwort auf diese Frage normalerweise „nein“. Selbst die massereichsten bekannten Planeten sind zu leicht, um die physikalischen Prozesse im Inneren eines Sterns nachweisbar zu beeinflussen. In 370 Lichtjahren Entfernung fanden Astronomen aber nun einen Stern, der im Takt des Umlaufs seines Planeten zu pulsieren scheint: So jedenfalls interpretieren die Forscher um Julien de Wit vom Massachusetts Institute of Technology ihre mit dem Weltraumteleskop Spitzer zwischen 2011 und 2015 gemachten Beobachtungen.

Rund 350 Stunden Beobachtungszeit sammelten sie in dieser Zeitspanne und bemerkten dabei, dass der HAT-P-2 genannte Stern immer dann sehr schwache, aber regelmäßige Helligkeitsschwankungen zeigt, wenn sein Planet ihm besonders nahe kommt. Eine gesicherte Erklärung für dieses Phänomen haben die Wissenschaftler noch nicht, doch alle anderen Effekte seien als Ursache auszuschließen, berichten Wit und seine Kollegen in der Zeitschrift „Astrophysical Journal Letters“. HAT-P-2 ist damit der erste bekannte Stern, dessen Leuchtkraft im Takt seines Planeten variiert - eine kleine astronomische Sensation. Bislang waren solche Effekte nur bei - sehr viel massereicheren - Doppelsternsystemen beobachtet worden.

45189659 © NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (IPAC) Vergrößern Das Weltraumteleskop Spitzer, hier künstlerisch dargestellt, beobachtete 350 Stunden lang den Planeten HAT-P-2b auf dem Weg um seinen Heimatstern.

Bei HAT-P-2 und seinem Begleiter handelt es sich allerdings um ein ungewöhnliches Paar: Etwa das Achtfache des Jupiters bringt der Planet auf die Waage, er gehört damit zu den massereichsten bekannten Exoplaneten überhaupt. Dennoch entspricht seine Größe derjenigen des größten Planeten unseres Sonnensystems, denn seine große Schwerkraft lässt den vermutlich aus Gas bestehenden Himmelskörper in sich zusammensacken. Für einen kompletten Umlauf benötigt er nur fünfeinhalb Tage, dabei schwankt sein Abstand zu seinem Stern zwischen fünf und 15 Millionen Kilometern. Die maximale Entfernung entspricht gerade einmal einem Zehntel des Abstands der Erde von der Sonne. Von der Erde aus gesehen, tritt er einmal pro Umlauf vor seinen Stern und verschwindet anschließend dahinter.

Diese Kuriositäten waren auch der Grund, warum die Astronomen um Wit sich so sehr für das System im Sternbild Herkules interessierten: Sie erhofften sich Aufschlüsse darüber, wie ein Planet die von seinem Stern empfangene Energie in seiner Atmosphäre verteilt - seine langgestreckte Bahn lässt den Planeten innerhalb weniger Tage sowohl enorme Hitze als auch die Kälte des Weltraums spüren. Ideale Voraussetzungen für das Studium der Wechselwirkung zwischen Stern und Planet.

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Stattdessen beobachteten die Forscher aber noch etwas anderes: Der Planet schien umgekehrt bei jeder Passage seinen Stern zu kurzen Helligkeitsausbrüchen zu animieren. Möglicherweise regt sein gravitativer Einfluss den Stern zu Pulsationen an - ein periodisches Aufblähen und Zusammenziehen beobachtet man bei vielen Sternen. So könne die Gravitation des Planeten den an sich stabilen Stern über die Schwelle zur Instabilität treiben, so, wie eine Prise Salz heißes Wasser spontan zum Kochen bringt, spekulieren die Forscher. Welche physikalischen Prozesse dabei ablaufen, wissen sie aber noch nicht. Gegenwärtige Computermodelle können die beobachteten Pulsationen zumindest nicht erklären. Gegenwärtig sei es „ein Mysterium, das uns demonstriert, dass wir das Wechselspiel von Planet und Stern längst noch nicht komplett verstehen“, meint Wit.

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