Weite Doppelsternsysteme entstehen als Dreifachsysteme

Manoa (USA)/Turku (Finnland) – Manche Doppelsterne stellen die Astronomen vor ein Rätsel: Ihre Abstände sind erheblich größer als die Gaswolken, aus denen die Sterne entstehen. Computersimulationen zeigen nun eine überraschende Lösung auf. Danach sind weite Doppelsterne tatsächlich Dreifachsterne. Zunächst eng beieinander entstanden, katapultieren gegenseitige Störungen einen der Sterne auf eine extrem weite Umlaufbahn. Die beiden anderen rückten derweil so eng zusammen, dass sie aus der Entfernung wie ein einziger Stern aussehen, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Beobachtungen in jüngster Zeit haben gezeigt, dass Doppelsterne mit sehr weiten Umlaufbahnen häufig Dreifachsysteme sind“, schreiben der Astronom Bo Reipurth von der University of Hawaii und sein Kollege Seppo Mikkola von der Universität Turku. Ein Beispiel dafür ist unser nächster Nachbarstern Proxima Centauri, der mit Alpha Centauri ein weites System mit dem 15.000-fachen Erde-Sonne-Abstand bildet. Alpha Centauri selbst ist wiederum ein enger Doppelstern mit einem mittleren Abstand von 24 Erdbahnradien.

Der Dreifachcharakter vieler vermeintlicher Doppelsterne brachte Reipurth und Mikkola auf die Idee, dass diese Systeme als normale, eng beieinander stehende Sternentrios enstehen. Die beiden Forscher haben deshalb die Bahnbewegungen von 180.000 solchen Tripletts von ihrer Entstehung in einer dichten Gaswolke bis zu einem Alter von hundert Millionen Jahren simuliert. Gegenseitige Bahnstörungen führen in neunzig Prozent der Fälle dazu, dass einer der drei Sterne vollständig aus dem System herausgeworfen wird. In den verbleibenden zehn Prozent bildet sich jedoch ein stabiles, hierarchisches System heraus: Ein Mitglied des Dreifachsterns wandert sehr weit nach außen, während die Bahnen der beiden anderen enger werden.

„Das Schrumpfen der Bahnen dieser beiden Sterne liefert die Energie für das Herausschleudern des dritten Sterns“, so Reipurth und Mikkola. „Aus der Entfernung sehen die beiden Sterne dann wie ein einzelner Stern aus.“ Bei ihren Computersimulationen sind die beiden Forscher zunächst davon ausgegangen, dass alle drei Sterne die gleiche Masse besitzen. Weitere Berechnungen müssen nun zeigen, ob auch bei unterschiedlichen Sternmassen solche hierarchischen Dreifachsysteme entstehen.