Warum findet man so viele sonnenähnliche Sterne in mehreren Systemen? Wie entstehen Planeten in einer solchen Situation?

Sie haben Recht - wenn wir Sterne am Himmel betrachten, sind etwa die Hälfte davon tatsächlich binäre Systeme mit einer Reihe von Trennungen. Die Frequenz der Binarität ist stark massenabhängig; die Zahl von 50 % ist angemessen für Sterne wie die Sonne, aber sie scheint näher an 100 % für massereiche O-Sterne und sogar nur 20 % für die masseärmsten M-Zwergsterne zu sein. Es gibt auch eine Änderung in der Verteilung der Trennung (und der entsprechenden Umlaufzeit). Die Verteilungen der Trennungen sehen "logarithmisch normal" aus (wie eine Gaußsche, wenn Sie die logarithmische Trennung auf der x-Achse darstellen). Bei sonnenähnlichen Sternen liegt die Spitze bei etwa 50-100 AE, aber Doppelsterne werden für massearme Sterne kompakter (vielleicht 10-30 AE). Es gibt einen Schwanz von Binärdateien mit viel kleineren und größeren Trennungen.

Diese Beobachtungsdaten werden als eine Kombination aus Natur und Erziehung erklärt (oder werden gerade erklärt). Der grundlegende Prozess der Sternentstehung resultiert aus dem Kollaps und der Fragmentierung von Molekülwolken. Wenn ein kollabierendes Fragment einen signifikanten Drehimpuls hat, dann ist der energetisch günstigste Weg, wie es weiter kollabieren kann, während der Drehimpuls erhalten bleibt, die Unterfragmentierung in zwei Teile, die sich gegenseitig umkreisen. Es wird angenommen, dass dies der grundlegendste binäre Bildungsprozess ist. Andere Prozesse umfassen die Bildung von Begleitern mit geringer Masse durch Instabilitäten in zikumstellaren Scheiben oder Wechselwirkungen zwischen jungen Sternen in dichten protostellaren Umgebungen. Wie genau dies zur Massenabhängigkeit der binären Frequenz- und Abstandsverteilung führt, ist ein Thema der zeitgenössischen Forschung; es gibt keine endgültige Antwort, die ich geben kann.

Danach denke ich, dass es zwei grundlegende Wege oder vielmehr zwei grundlegende Orte gibt, an denen sich Planeten in einem binären Stamm bilden könnten. Entweder um den einen oder anderen Stern oder als umlaufende Objekte. Die Wahrscheinlichkeit von jedem hängt davon ab, wie und wann sich die Binärdatei gebildet hat, von der Trennung der binären Komponenten und dem Massenverhältnis.

Die Planeten würden sich wahrscheinlich auf die gleiche Weise bilden wie um einzelne Sterne. Wenn die Doppelsternkomponenten ursprünglich dicht beieinander entstanden sind, könnte es eine zirkumbinäre Scheibe geben, aus der sich ein stabiles Planetensystem gebildet hat. Es wurden sowohl zirkumbinäre Scheiben als auch zirkumbinäre Planeten beobachtet.

Scheiben um einzelne Komponenten werden durch Gezeitenkräfte in einem Radius abgeschnitten, der ungefähr einem Drittel des binären Abstands entspricht. Innerhalb dieses Radius kann es möglich sein, Planeten zu bilden. Somit könnten weit voneinander entfernte Doppelsterne Planeten haben, die die einzelnen Sterne umkreisen.

Alpha Centauri, ein Doppelstern, hat wahrscheinlich Planeten (sie wurden möglicherweise entdeckt, aber nicht alle sind davon überzeugt). Das wahrscheinlichste Szenario für eine stabile Planetenbildung wäre, wenn die beiden Sterne weit voneinander entfernt wären. Beispielsweise würde ein Paar aus einem sonnenähnlichen Stern und einem kleinen Roten Zwerg in einem Abstand von 50 AE viel Platz um den sonnenähnlichen Stern herum für die Planetenbildung lassen. Wenn ein Roter Zwerg mit 90 Jupitermassen unsere Sonne in einer Entfernung von 50 AE umkreisen würde, würde er weniger Gravitationskraft auf uns ausüben als Jupiter.