Zum ersten Mal haben Forscher einen intakten Riesenplaneten um einen sterbenden Stern – einem Weißen Zwerg – entdeckt. Dieses kosmische Schicksal droht auch unserer Sonne und der Erde.
München/Garching - Erstmals haben Wissenschaftler einen Riesenplaneten bei einem Weißen Zwergstern nachgewiesen. Die Entdeckung gelang mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile, wie die ESO in Garching mitteilte.
Es handelt sich demnach um einen verdampfenden Exoplaneten, der eng um den heißen Weißen Zwerg kreist. Das einzigartige System vermittelt einen Eindruck, wie unser Sonnensystem dereinst aussehen könnte.
Weißer Zwerg ist Überrest einer ausgebrannten Sonne
Der neptunähnliche Planet umkreist den heißen Weißen Zwerg – den Überrest eines sonnenähnlichen Sterns – in nächster Nähe. Dadurch wird seine Atmosphäre abgetragen und eine Gas-Scheibe um den Stern gebildet.
„Es war eine dieser zufälligen Entdeckungen“, erklärt der Forscher Boris Gänsicke von der University of Warwick in Großbritannien, der die in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichte Studie leitete.
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Stern ist 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt
Das Forscherteam analysierte die ungewöhnlichen Eigenschaften des 1500 Lichtjahre entfernten Sterns mit der Bezeichnung WDJ0914+1914 mit dem X-Shooter-Instrument des Very Large Telescope der ESO in der chilenischen Atacama-Wüste.
Durch die Kombination von Beobachtungsdaten mit theoretischen Modellen konnte die Gruppe von Astronomen aus Großbritannien, Chile und Deutschland schließlich ein klareres Bild des ungewöhnlichen Systems im Sternbild Krebs zeichnen.
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Fünfmal so heiß wie die Sonne
Der kleine Weiße Zwerg ist demnach mit 28 000 Grad Celsius fünfmal so heiß wie die Oberfläche unserer Sonne. Im Gegensatz dazu ist der Planet eisig und mindestens doppelt so groß wie der Stern. Da er den heißen Weißen Zwerg in nächster Nähe umkreist, blasen dessen hochenergetische Photonen allmählich die Atmosphäre des Planeten davon.
Der größte Teil des Gases entweicht, aber ein Teil wird in eine Scheibe gezogen, die mit einer Rate von 3000 Tonnen pro Sekunde in den Stern strömt. Erst diese Scheibe macht den sonst verborgenen Exoplaneten sichtbar.
„Das ist das erste Mal, dass wir die Mengen an Gasen wie Sauerstoff und Schwefel in der Scheibe messen können, was Hinweise auf die Zusammensetzung von Exoplaneten-Atmosphären gibt“, betont Odette Toloza von der Universität Warwick, die ein Modell für die Gasscheibe um den Weißen Zwerg entwickelte. Gänsike fügt hinzu, die Entdeckung eröffne „auch ein neues Fenster zum endgültigen Schicksal der Planetensysteme“.
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Irgendwann wird die Sonnen zum Roten Riesen und Weißen Zwerg
Sterne wie unsere Sonne verbrennen den größten Teil ihres Lebens Wasserstoff in ihren Kernen. Sobald ihnen dieser Treibstoff ausgeht, blähen sie sich zu Roten Riesen auf und verschlingen dabei nahe gelegene Planeten. Schließlich verlieren sie ihre äußeren Schichten und hinterlassen nur noch einen ausgebrannten Kern – einen Weißen Zwerg.
Bislang hatten Wissenschaftler jedoch noch nie Beweise für einen überlebenden Riesenplaneten um einen Weißen Zwerg gefunden. Im Fall des Sterns WDJ0914+1914 könnte sich zudem dessen Planet, nachdem der Wirtsstern zu einem Weißen Zwerg wurde, näher an ihn herangearbeitet haben.
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Was geschieht mit sterbenden Sternen?
Womöglich könnte diese neue Umlaufbahn das Ergebnis von gravitativen Wechselwirkungen mit anderen Planeten im System sein. Dies aber würde bedeuten, dass mehr als ein Planet den gewaltsamen Übergang des Sterns zum Weißen Zwerg überlebt haben könnte.
„Bis vor kurzem dachten nur sehr wenige Astronomen über das Schicksal von Planeten nach, die sterbende Sterne umkreisen“, erklärt Gänsicke. „Diese Entdeckung eines Planeten, der sich um einen ausgebrannten Sternenkern dreht, zeigt eindrucksvoll, dass das Universum unseren Geist immer wieder herausfordert, über unsere etablierten Ideen hinauszugehen.“