Erstaunliches Ringsystem eines geheimnisvollen Sternbegleiters

2-01_exosaturn-grafik_g — So könnte das Ringsystem um den Sternbegleiter aussehen, das zu der absonderlichen Bedeckungs-Lichtkurve führte: eine dicke innere Scheibe und mehrere Ringe weiter draußen. [Michael Osadciw/University of Rochester]

Was hat hier 54 Tage lang einen Stern bedeckt? Die Punkte sind Messungen des SuperWASP-Systems, die Kurve ein Fit durch ein kompliziertes Ringsystem, das vor dem Stern vorbeigezogen zu sein scheint. [Mamajek et al.]

Im Frühjahr 2007 zog ein noch nie zuvor beobachtetes kosmisches Objekt 54 Tage lang von einem 16 Millionen Jahre jungen K-Stern im Sternentstehungsgebiet Scorpius-Centaurus vorbei: Mal wurde das Licht des Sterns um mehr als 3,m3 gedämpft, dann wieder nicht, um darauf wieder leicht schwächer zu werden. Beobachtet wurde dies immerhin von zwei unabhängigen Instrumenten, den Weitwinkel-Fotometern SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) und ASAS (All Sky Automated Survey), allerdings auch nur ein einziges Mal in vielen Jahren: Es lässt sich nur sagen, dass die Umlaufszeit des geheimnisvollen Objekts – einen gebundenen Orbit vorausgesetzt – mindestens 850 Tage beträgt. Die sonderbare Lichtkurve ist zwar nicht direkt symmetrisch, weist aber ein ausgeprägtes Minimum in der Mitte und mehrere abgesetzte Flügel in gleichem Abstand von der Mitte auf: Sie lässt sich sehr gut nachvollziehen, wenn man ein flaches Gebilde annimmt, dass in schrägem Winkel vor dem Stern vorbei gezogen ist, mit einer dichten inneren Scheibe und drei weniger dichten äußeren Ringen, die jeweils durch Lücken voneinander getrennt sind und selbst wieder Feinstruktur besitzen – die künstlerische Darstellung gibt dieses Modell exakt wieder. Auch wenn es exzellent zu der Fotometrie passt: Eine eindeutige Lösung stellt es nicht dar. Aber generell erinnert das bedeckende Objekt zum einen an die Saturnringe mit ihren ausgeprägten durch kleine Monde verursachten Lücken, auch wenn der Maßstab mit 15 bis 60 Mio. km Radius um einen Faktor 100 größer wäre und die Masse – die sehr grob bei der des Erdmondes liegt – um ein Mehrtausendfaches über der der Saturnringe.

Zum anderen drängt sich auch die Parallele dichter Staubscheiben von Begleitsternen auf, wie sie bereits vereinzelt als Bedecker von Sternen in Erscheinung getreten sind, namentlich beim berühmten Epsilon Aurigae, wo sogar eine direkte interferometrische Abbildung der Scheibe gelang, oder auch beim Stern EE Cephei. Was sich kurioserweise derzeit noch nicht sagen lässt, ist allerdings, welche Art von Himmelskörper die Scheibe in dem neuen Fall umgibt: Die Masse des Objekts im Zentrum ist noch so ungenau eingeschränkt, dass von einem Zwergstern (aus indirekten Gründen aber unwahrscheinlich) über einen Braunen Zwerg bis zu einem Riesenplaneten noch alles möglich ist. Dementsprechend kann es sich um eine zirkumstellare Scheibe handeln, in der gerade die ersten Planeten entstehen und dabei die Lücken erzeugen – oder um ein gewaltiges Ringsystem um einen Protoplaneten, bei dem sich gerade einige Monde bilden; die Entdecker haben dafür schon mal den schönen Begriff »Protoexosatellitensystem« eingeführt. Der nächste Schritt soll nun die Massenbestimmung des geheimnisvollen Objekts durch Messung der Radialgeschwindigkeit des K-Sterns sein, an dessen 0,9 Sonnenmassen das Objekt merklich zerren sollte. Fach- wie Amateurastronomen sind aufgerufen, den Stern in Centaurus systematisch zu überwachen: Irgendwann sollte sich der Scheibendurchgang wiederholen – und dann wird eine Fülle von Teleskopen auf dieses exotische System gerichtet sein.

Daniel Fischer

Originalarbeit: