Hinweise auf einen Riesenplaneten um einen Weißen Zwerg

Laut einer ESO-Pressemitteilung haben Wissenschaftler mit dem Very Large Telescope erstmals Beweise für einen riesigen Planeten gefunden, der in Verbindung mit einem Weißen Zwergstern steht.

„Diese Entdeckung ist ein großer Fortschritt, da wir in den letzten zwei Jahrzehnten immer mehr Hinweise darauf hatten, dass Planetensysteme bis in das Weiße-Zwerg-Stadium überleben können“, sagte Studienleiter Boris Gänsicke von der Universität Warwick in England, in einem Statement.

Die überwiegende Mehrheit der Sterne in unserer Milchstraße, einschließlich unserer Sonne, werden als Weiße Zwerge enden. Wenn diese Sterne ihren nuklearen Brennstoff im Inneren verbraucht haben, dehnen sie sich zuerst zu einem Roten Riesen aus und kollabieren anschließend zu einem Weißen Zwerg von nur etwa einer Erdgröße, aber mit einer Sonnenmasse.

Gänsicke und seine Kollegen untersuchten etwa 7000 Weiße Zwerge, die im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey beobachtet wurden. Einer dieser Sterne erschien einzigartig. Durch eine Analyse der geringen Schwankungen des Sternlichts fanden sie Spuren von chemischen Elementen in Mengen, die noch nie zuvor bei einem Weißen Zwerg entdeckt wurden. Weiter Beobachtungen dieses Sterns mit dem Namen WDJ0914+1914, mit dem X-Shooter-Instrument des Very Large Telescope der ESO, bestätigten die Anwesenheit von Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel nahe des Weißen Zwerges. Aufgrund von Details in den Spektren gehen die Wissenschaftler davon aus, dass sich diese Elemente in einer Scheibe aus Gas befinden, die auf den Weißen Zwerg einfällt und nicht vom Stern selbst kommen.

Die Zusammensetzung dieser Scheibe ähnelt Vorhersagen für die Zusammensetzung tiefer atmosphärischer Schichten von riesigen Planeten unseres Sonnensystems wie Uranus und Neptun, sagten die Forscher. Es scheint das eine Neptun-ähnliche Welt – die mindestens doppelt so groß ist wie WDJ0914+1914 selbst – einmal alle 10 Erdtage diesen Weißen Zwerg umkreist. Der Exoplanet soll den Weißen Zwerg allerdings in einer Entfernung von nur 10 Millionen Kilometern oder dem 15-fachen Sonnenradius umkreisen. Damit hätte sich der Planet aber inmitten des Roten Riesen befinden müssen. Naheliegend ist daher, dass sich der Planet erst an den Stern angenähert hat, nachdem dieser zum Weißen Zwerg geworden war. Die Astronomen sind der Ansicht, dass diese neue Umlaufbahn das Ergebnis von gravitativen Wechselwirkungen mit noch weiteren Planeten im System sein könnte.

Der Weiße Zwerg WDJ0914+1914, der sich etwa 1500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs befindet, ist klein und mit 28 000 Grad Celsius (fünfmal so hoch wie die Temperatur der Sonne) extrem heiß. Befände sich die Bahn eines Riesenplaneten in der Nähe eines solchen heißen Weißen Zwerges, würde die ultraviolette Strahlung des Sterns seine äußeren Schichten abstreifen. Ein Teil dieses Gases würde sich zu einer Scheibe verwirbeln, die ihrerseits auf den Weißen Zwerg fällt. Genau das meinen die Wissenschaftler um WDJ0914+1914 herum entdeckt zu haben. „Dieser Weiße Zwerg hat einen Planeten, den wir zwar nicht direkt sehen können, aber da der Stern so heiß ist, verdampft er den Planeten und wir erkennen die Atmosphäre die er verliert,“ sagte Gänsicke.

„Wir waren fassungslos als wir feststellten, dass bei der Beobachtung heißer Weißer Zwerge möglicherweise Signaturen von Planetenatmosphären zu sehen sind,“ sagte Co-Autor Matthias Schreiber von der Universität Valparaiso in Chile in einem Statement. Fügte aber hinzu „Diese Hypothese bedarf noch weiterer Bestätigung, sie könnte jedoch die Türen zum Verständnis für extrasolare Planetenatmosphären öffnen.“

9. Dezember 2019/SP
Verein Kuffner-Sternwarte