Sterne und Kometen sind unwahrscheinliche Tanzpartner. Ihre Gravitationspartnerschaft ist eine, die Astronomen lange vermutet, aber noch nie gesehen haben - bis jetzt. Zum ersten Mal hat eine polnische Gruppe zwei nahe gelegene Sterne identifiziert, die anscheinend ihre eisigen Partner gezupft und sie in Umlaufbahnen um unsere Sonne geschwungen haben.
Die Astronomen fanden das Sternenduo, nachdem sie die Bewegungen von über 600 Sternen untersucht hatten, die innerhalb von 13 Lichtjahren von der Sonne kamen. Die neuen Erkenntnisse bestätigen eine Theorie, die vor mehr als einem halben Jahrhundert geboren wurde, und haben damit auch gezeigt, wie selten diese Sternentänze sein können.
Am äußersten Rand des Sonnensystems hängt die Oort-Wolke wie Mauerblümchen um die planetare Tanzfläche. Diese eisige Gruppe von Objekten blieb nach der Bildung des Sonnensystems übrig und bildete eine riesige Hülle, die unser Heimsystem umhüllte und sich von der 66-fachen Entfernung zu Neptun bis zu 14,9 Billionen Kilometern Entfernung von der Sonne erstreckt. Astronomen glauben, dass die Oort-Wolke ein Reservoir für langperiodische Kometen ist - solche, die mehr als 200 Jahre brauchen, um die Sonne zu umkreisen. Der Komet Hale-Bopp mit einer Umlaufbahn von 2.500 Jahren ist einer der bekanntesten dieser langjährigen Kometen.
Seit Jan Oort in den 1950er Jahren erstmals die Existenz der Wolke vorschlug, haben Astronomen vermutet, dass ein vorbeiziehender Stern von Zeit zu Zeit in der Lage sein könnte, ein Objekt aufzunehmen und es auf einer wilden Fahrt durch unser Sonnensystem schwingen zu lassen. Diese Fahrt würde einige dieser Kometen durch den Nachthimmel strömen lassen, damit wir sie bestaunen können. Astronomen haben jahrelang versucht, Beweise für diese Sternentänze zu finden, aber bisher wurde keiner endgültig gezeigt.
Ein neues Papier, das zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society angenommen und in der Preprint-Datenbank arXiv veröffentlicht wurde, beschreibt, wie Astronomen die Pfade von fast 650 Sternen berechnet haben, die sie mit den Umlaufbahnen von über 270 langperiodischen Kometen verglichen haben. Die Studie verwendete einen Katalog des Raumfahrzeugs Gaia, der Messungen für etwa 1,7 Milliarden astronomische Objekte enthält, sowie Vermessungen wie Pan-STARRS, die nach Asteroiden, Kometen und anderen kleinen Körpern in unserem Sonnensystem suchen.
Sie erstellten Modelle für die Stern-Kometen-Paare, um ihre Geschichte zurückzuspulen und wiederzugeben. Die Astronomen würden dann einen Stern aus ihrem Modell "entfernen", um zu sehen, ob dies die Umlaufbahn des Partnerkometen signifikant verändert. Wenn es so wäre, würden die Astronomen wissen, dass die Sterne mit den Kometen tangiert hatten.
"In unserer Studie haben wir nur zwei Fälle entdeckt, in denen dies tatsächlich passiert ist, und dennoch beobachten wir jedes Jahr Dutzende von Kometen", sagte die leitende Studienautorin Rita Wysoczańska, Astronomin am Astronomischen Observatorium des Instituts der Adam Mickiewicz Universität in Polen, gegenüber Live Wissenschaft. "In diesem Moment können wir sagen, dass der von Oort vorgeschlagene Mechanismus nicht ausreicht, um alle beobachteten Kometen zu erzeugen."
Es ist wahrscheinlich, dass die kollektive Gravitationskraft entfernterer Sterne Kometen in langperiodische Umlaufbahnen bringen kann. Und sobald ein Komet in das Sonnensystem eintritt, kann er durch die darin enthaltenen Planeten weiter gestört werden.
"Ich denke, im Allgemeinen ist es schwierig, einen bestimmten Kometen mit einem bestimmten Stern zu assoziieren", sagte Coryn Bailer-Jones, Astronom am Max-Planck-Institut für Astronomie in Deutschland, der an der neuen Studie nicht beteiligt war. "Wir müssen auch den Beitrag des galaktischen Hintergrundpotentials berücksichtigen, der im Wesentlichen der Einfluss aller anderen viel weiter entfernten, aber auch viel zahlreicheren Sterne in der Galaxie ist."
Das Erstellen von Computermodellen zur Betrachtung all dieser Einflüsse, eines sogenannten Mehrkörpermodells, ist eine viel komplexere und rechenintensivere Aufgabe.
Außerdem gibt es noch nicht für jeden Stern Informationen. Mit den aktuellen Daten mussten sich die Astronomen auf Schätzungen für einige der Sternmassen und -bewegungen verlassen. Die Astronomen hoffen, dass eine zukünftige Veröffentlichung der von ihnen verwendeten Sternvermessung dazu beitragen kann, die Wechselwirkungen zwischen Kometen und Sternen besser zu beleuchten.
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Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um anzuzeigen, dass die Astronomen Sterne betrachteten, die innerhalb von 13 Lichtjahren von der Sonne kamen, nicht 1,3 Lichtjahre, wie geschrieben worden waren.
