Um einen toten Stern könnten sich noch immer zwei Gesteinskörper inmitten der Trümmer seines früheren Planetensystems bewegen. Möglicherweise handelt es sich sogar um Bruchstücke größerer Planeten.
In mehreren Milliarden Jahren wird die Sonne zu einem Roten Riesen anschwellen. Anschließend wird sie ihre äußeren Schichten abstoßen und einen sehr dichten Kern zurücklassen, der als weißer Zwerg bezeichnet wird. Die innersten Planeten könnten diese Veränderung nicht überleben. Doch was wird aus den weiter entfernten Körpern?
Künstlerische Darstellung des von Trümmern und zwei getrennten Gasringen umgebenen weißen Zwergs J1328−1450. Zwei kleine Gesteinskörper könnten diese Struktur erklären.
Illustration: ESO/L. Calçada, CC BY 4.0.
Ein Astronomenteam hat in der Umgebung von J1328−1450, einem weißen Zwerg, der aus einem einst sonnenähnlichen Stern hervorgegangen ist, einen interessanten Hinweis entdeckt. Mithilfe des Very Large Telescope in Chile untersuchte es das Licht, das von den Gasen ausgesendet wird, die diesen Stern umkreisen.
Die Messungen zeigten eine ungewöhnliche Anordnung: Das Gas scheint zwei konzentrische Ringe zu bilden, die durch eine nahezu gasfreie Zone voneinander getrennt sind.
Warum gibt es zwei Ringe statt nur einen? Die Astronomen bevorzugen die Annahme, dass sich jeweils ein fester Körper in einem Ring befindet. Beim Zusammentreffen mit dem umgebenden Staub könnten diese Körper Gas erzeugen und dazu beitragen, die Struktur aufrechtzuerhalten. Ihre Existenz bleibt eine Hypothese: Keiner der beiden Körper wurde direkt beobachtet.
Eine weitere künstlerische Darstellung der die weiße Zwergsonne J1328−1450 umgebenden Trümmerscheibe. Die beiden Ringe und die kleinen Körper, die sich darin bewegen könnten, sind für Teleskope nicht direkt sichtbar.
Illustration: Fortuna and Gentile Fusillo, via ESO, CC BY 4.0.
Tatsächlich ist ihre Größe nicht bekannt. Die Forschenden berechneten die maximalen Durchmesser, bei denen diese Körper der Anziehungskraft des weißen Zwergs standhalten könnten, ohne auseinandergerissen zu werden. Für den Körper im inneren Ring liegt diese Grenze je nach Abstand zum Stern zwischen etwa 45 und 172 Kilometern, unter der Annahme, dass es sich um einen dichten und festen Körper handelt. Er könnte deutlich kleiner sein. Für den äußeren Körper könnte die Grenze unter den günstigsten Bedingungen etwa 3.500 Kilometer erreichen – die Größe unseres Mondes.
Dieser Unterschied ist auf die Nähe zum Stern zurückzuführen. Seine Schwerkraft zieht stärker an der ihm zugewandten Seite eines Objekts als an der gegenüberliegenden Seite. Diese Kräfte können den Körper schließlich zerreißen. In der Nähe des weißen Zwergs hält ein großer Körper daher nur schwer stand, während ein ausreichend stabiler kleiner Asteroid unversehrt bleiben könnte.
Das Team identifizierte im Gas außerdem mehrere Elemente, darunter Eisen, Kalzium, Sauerstoff und Magnesium. Diese kommen auch in den Gesteinen der Planeten unseres Sonnensystems vor. Die beiden Ringe haben nicht dieselbe Zusammensetzung, insbesondere was das Magnesium betrifft. Ihre Materialien könnten aus zwei verschiedenen Körpern oder aus unterschiedlichen Teilen desselben Planeten stammen, etwa aus seiner Kruste und seinem Inneren.
Diese Ergebnisse zeigen, wie turbulent das Ende eines Planetensystems sein kann. Planeten können zerstört werden und ihre Überreste Ringe bilden. Vielleicht ist dies ein sehr ferner Vorgeschmack auf das, was unserem eigenen Sonnensystem bevorsteht.
Die Forschenden wollen nun besser verstehen, was diese Ringe aufrechterhält, und überprüfen, ob tatsächlich Gesteinskörper für sie verantwortlich sind.