Erstmals Planet bei Weißem Zwergstern nachgewiesen

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Bildquelle: NASA

Jupitergroßer Begleiter umkreist seinen Stern in nur 34 Stunden.

Der 81 Lichtjahre entfernte Weiße Zwergstern WD 1856+534 blinkt: Alle 34 Stunden verringert sich seine Helligkeit für acht Minuten um 56 Prozent.

Ursache dafür ist ein jupitergroßer Planet, der den Weißen Zwerg auf einer extrem engen Umlaufbahn umkreist, wie die Beobachtungen eines internationalen Forscherteams zeigen. Es ist der erste Nachweis eines Planeten bei einem Weißen Zwerg – und die enge Umlaufbahn ist für die Wissenschaftler eine Überraschung. Denn Weiße Zwerge sind die Endstadien von Sternen ähnlich unserer Sonne. Wenn ihr Kernbrennstoff verbraucht ist, blähen sie sich zunächst zu Roten Riesen auf und kollabieren anschließend zu den nur etwa erdgroßen Zwergsternen. Die Aufblähung zu einem Roten Riesen sollte alle Planeten auf engen Umlaufbahnen zerstören. Der Planet müsse also erst später auf seine ungewöhnliche Bahn gelangt sein, so die Forscher im Fachblatt „Nature“.

„Bislang wurden keine intakten Planeten auf engen Umlaufbahnen um Weiße Zwerge entdeckt“, schreiben Andrew Vandenburg von der University of Wisconsin-Madison in den USA und seine Kollegen. Stattdessen haben Beobachtungen Hinweise auf Staub und Gesteinsbrocken in der Umgebung Weißer Zwerge geliefert, sowie Hinweise auf den Zustrom felsigen Materials auf diese Sterne. Das alles entsprach den Erwartungen, dass nahe Planeten die Aufblähung zu einem Roten Riesen nicht überstehen. Und Planeten, die sich später dem Weißen Zwerg zu sehr nähern, würden, so die Überlegung, von dessen Anziehungskraft zerrissen – daher der Staub und das Gestein.

Gleichwohl haben Vandenburg und seine Kollegen die Daten des „Transiting Exoplanet Survey Satellite“, eines Nasa-Weltraumteleskops zur Suche nach Planeten bei anderen Sternen, mit speziellem Blick auf die erfassten Weißen Zwerge durchforstet. So stießen sie schließlich auf das merkwürdige Blinken von WD 1856+534. Beobachtungen mit weiteren Teleskopen vom Erdboden aus bestätigten den Verdacht der Forscher, dass es sich um einen Planeten mit maximal der 14-fachen Masse des Jupiter auf einer extrem engen Umlaufbahn handelt.

Bleibt die Frage, wie dieser Planet auf seine heutige Umlaufbahn gelangt ist – denn dass ein Gasplanet so nah bei seinem Stern die Phase des Roten Riesen übersteht, halten Vandenburg und seine Kollegen für ausgeschlossen. Sie entwerfen daher ein anderes Szenario zur Erklärung des Rätsels. Ein Roter Riese stößt große Teile seiner Außenschichten ins Weltall ab, bevor er zu einem Weißen Zwerg zusammenfällt. Dadurch verliert er an Masse – was sich auf die Umlaufbahnen etwa vorhandener äußerer Planeten auswirkt. Prinzipiell wandern diese Planeten dadurch nach außen, aber die chaotischen Bedingungen in dieser Phase können, so Vandenberg und seine Kollegen, zu gegenseitigen Störungen der Umlaufbahnen führen und so Planeten auf weiter innen liegende Bahnen befördern. Diese Prozesse können zwar lange dauern – aber Zeit ist kein Problem: WD 1856+534 wurde vor etwa sechs Milliarden Jahren zum Weißen Zwerg.



Quelle: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2713-y

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