Zum ersten Mal wurden Hinweise auf einen riesigen Planeten gefunden, der einen toten weißen Zwergstern umkreist.
Astronomen sagen, der Beweis für den fernen Planeten sei eine Gasscheibe, die aus seiner verdunstenden Atmosphäre entsteht. Es wird angenommen, dass der Neptun-ähnliche Planet mehr als viermal so groß ist wie der erdgroße Weiße Zwergstern, den er umkreist.
Der Riesenplanet umkreist den Stern etwa alle 10 Tage und hinterlässt dabei eine Gasspur aus Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel.
Bis jetzt gab es keinen Hinweis auf einen Planeten, der den Übergang eines Sterns zu einem Weißen Zwerg überlebt hat, sagen Forscher.
Die Entdeckung von Astronomen des Department of Physics der University of Warwick und des Millennium Nucleus for Planet Formation (NPF) an der University of Valparaiso wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht .
Der Stern WDJ0914+1914 wurde in einer Untersuchung von 10.000 Weißen Zwergen identifiziert, die vom Sloan Digital Sky Survey beobachtet wurden. Forscher sagen, dass der Stern etwa 2.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
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Astronomen in Warwick analysierten subtile Variationen des vom System emittierten Lichts, um die Elemente zu identifizieren, die um den Stern herum vorhanden sind. Sie entdeckten sehr kleine Wasserstoffspitzen in den Daten, aber auch Sauerstoff und Schwefel, die sie noch nie zuvor gesehen hatten.
Unter Verwendung des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile fanden sie heraus, dass die Form der Gase typische Indikatoren für einen Gasring sind.
Der Hauptautor Dr. Boris Gaensicke von der University of Warwick sagte:„Zuerst dachten wir, dies sei ein Doppelstern mit einer Akkretionsscheibe, die aus Masse besteht, die zwischen den beiden Sternen fließt.
„Unsere Beobachtungen zeigen jedoch, dass es sich um einen einzelnen Weißen Zwerg handelt, der von einer Scheibe umgeben ist, die ungefähr zehnmal so groß ist wie unsere Sonne und ausschließlich aus Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel besteht. So ein System hat man noch nie zuvor gesehen, und mir war sofort klar, dass dies ein einzigartiger Stern ist.“
Die Analyse der Daten legt nahe, dass die Zusammensetzung der Scheibe mit dem übereinstimmt, was Wissenschaftler für die tieferen Schichten der Eisriesen Uranus und Neptun unseres eigenen Sonnensystems erwarten.
Dr. Matthias Schreiber von der Universität Valparaiso berechnete, dass der 28.000 °C heiße Weiße Zwerg diesen verborgenen Eisriesen langsam verdampft, indem er ihn mit hochenergetischen Photonen bombardiert. Es zieht seine verlorene Masse mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3.000 Tonnen pro Sekunde in eine Gasscheibe um den Stern.
Dr. Gaensicke sagte:„Dieser Stern hat einen Planeten, den wir nicht direkt sehen können, aber weil der Stern so heiß ist, verdampft er den Planeten und wir erkennen die Atmosphäre, die er verliert.“
„Es könnte viele kühlere Weiße Zwerge geben, die Planeten haben, denen aber die hochenergetischen Photonen fehlen, die zum Antreiben der Verdunstung erforderlich sind, sodass wir sie nicht mit derselben Methode finden könnten.“
„Diese Entdeckung ist ein großer Fortschritt, denn in den letzten zwei Jahrzehnten hatten wir immer mehr Beweise dafür, dass Planetensysteme bis in das Stadium der Weißen Zwerge hinein überleben. Wir haben viele Asteroiden, Kometen und andere kleine planetare Objekte gesehen, die weiße Zwerge getroffen haben, und um diese Ereignisse zu erklären, sind größere, planetengroße Körper weiter draußen erforderlich.“
Er fügte hinzu, dass es ein „wichtiger Schritt“ sei, Beweise für einen tatsächlichen Planeten zu haben.
Dr. Schreiber fügte hinzu:„In gewisser Weise gewährt uns WDJ0914+1914 einen Blick in die sehr ferne Zukunft unseres eigenen Sonnensystems.“
Der Weiße Zwerg war einst ein sonnenähnlicher Stern, hatte aber schließlich keinen Brennstoff mehr und schwoll zu einem roten Riesen an, der einige hundert Mal so groß war wie die Sonne. Während dieser Phase seines Lebens wird der Stern etwa die Hälfte seiner Masse verloren haben und was übrig geblieben ist, ist geschrumpft und hat am Ende die Größe der Erde erreicht. Es ist im Wesentlichen der ausgebrannte Kern des ehemaligen Sterns.
Sobald der Sonne der Erde in etwa 4,5 Milliarden Jahren der Treibstoff ausgeht, wird sie ihre äußeren Schichten abwerfen, Merkur, Venus und wahrscheinlich die Erde zerstören und schließlich den ausgebrannten Kern freilegen – den Weißen Zwerg.
In einem Begleitpapier unter der Leitung von Dr. Schreiber und Dr. Gaensicke, veröffentlicht in Astrophysical Journal Letters , beschreiben sie, wie dies genügend hochenergetische Photonen abstrahlen wird, um Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun zu verdampfen.