Astronomie: Erstmals Exoplanet bei Weißem Zwerg entdeckt

Wenn Weiße Zwerge entstehen, wird alles in ihrer näheren Umgebung zerstört. Trotzdem haben Forscher nun erstmals einen Exoplaneten an solch einem Ort entdeckt.

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Künstlerische Darstellung des Systems aus riesigem Planeten und kleinem Stern.

(Bild: NASA’s Goddard Space Flight Center)

Von
  • Martin Holland

Mit zwei Weltraumteleskopen der NASA hat eine Gruppe von Astronominnen und Astronomen möglicherweise erstmals einen intakten Exoplaneten um einen Weißen Zwergstern gefunden. Der Stern namens WD 1856+534 ist nicht viel größer als die Erde, erklärt die US-Weltraumagentur. Der bei ihm gefundene Exoplanet ähnele dagegen dem Jupiter und überragt seinen eigenen Stern damit um ein Vielfaches. Gleichzeitig kreist der Exoplanet namens WD 1856 b so eng um seinen Stern, dass noch offen ist, wie er überhaupt an diesen Ort gelangt ist, denn bei der Entstehung eines Weißen Zwergs werden alle Objekte in der Nähe vernichtet.

Wenn Sternen von ungefähr der Masse unserer Sonne der Wasserstoff ausgeht, blähen sie sich zu Roten Riesen auf. Diese verlieren irgendwann ihre äußere Hülle und damit einen Großteil ihrer Masse, zurück bleiben lediglich die enorm verdichteten Kerne – die Weißen Zwerge. Exoplaneten, die solch einen Stern ursprünglich eng umkreist haben, werden im Laufe dieser Entwicklung im Endstadium der Sternentwicklung unweigerlich zerstört. In seinem gegenwärtigen Orbit hätte ein Gasriese wie WD 1856 b diesen Prozess also nicht überleben können, schreiben die Forscher. Er müsse also viel weiter entfernt entstanden und irgendwie zu seinem Stern gewandert sein.

(Quelle: NASA/JPL-Caltech/Goddard Space Flight Center)

Entdeckt wurde der Exoplanet WD 1856 b von dem NASA-Exoplanetenjäger TESS, analysiert haben die Forscher das System dann mit dem Infrarotteleskop Spitzer – kurz vor seiner Außerbetriebnahme. Auf diesem Weg haben sie ermittelt, dass der Weiße Zwerg selbst nur etwa 40 Prozent größer ist als die Erde, sein Exoplanet dagegen vergleichbar dem Jupiter. Er umkreist den kleinen, aber ungemein massereichen Stern, einmal alle 34 Stunden – 60 Mal schneller als der Merkur die Sonne. WD 1856+534 ist demnach außerdem rund 80 Lichtjahre von uns entfernt und Teil eines Dreifachsternsystems, die beiden anderen Sterne sind aber sehr weit von ihm entfernt. Ihre Entdeckung stellen die Forscher im Fachmagazin Nature vor.

Wie der Exoplanet an seine Position gelangt ist, ist unklar, aber die Forscher haben eine Reihe von Theorien. So könnten in der Nähe seines ursprünglichen und viel weiter entfernten Orbits weitere Exoplaneten existieren, die für Instabilität gesorgt und WD 1856 b nach innen geschleudert haben. Für weniger wahrscheinlich halten sie eine Verantwortung der beiden anderen Sterne in dem System, denn die müssten über Milliarden Jahre einen schwachen Einfluss ausgeübt haben, bis WD 1856 b von einem externen Objekt aus der Bahn geworfen worden wäre. Dafür wäre aber viel mehr Feintuning nötig, als für das Szenario mit den beiden anderen Exoplaneten. Dafür gibt es bisher keine Beweise und mit unserer Technik könnten wir so weit von dem kleinen Stern entfernte Objekte auch nicht nachweisen.

Die Entdeckung, dass Exoplaneten durchaus eng um einen Weißen Zwerg kreisen können, führte außerdem zu weiteren Überlegungen. Eine Gruppe Forscherinnen und Forscher um Lisa Kaltenegger und Ryan MacDonald stellt nun in den Astrophysical Journal Letters das Ergebnis ihrer Analyse vor, derzufolge das James-Webb-Weltraumteleskop Wasser und Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre möglicher Gesteinsplaneten um solch einen Stern entdecken könnte. Wenn Exoplaneten die chaotische Entstehung eines Weißen Zwergs überleben können, könnten ferne Welten deutlich länger lebensfreundliche Bedingungen bieten, als dies für die Erde vorhergesagt wird, meint Kaltenegger.

Exoplaneten (19 Bilder)

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(mho)