🔭 Die Zukunft der Erde? Ein toter Stern verschlingt live die Überreste seiner Planeten

Das Universum hält noch viele Überraschungen für uns bereit, wie diese außergewöhnliche Beobachtung eines sterbenden Sterns beweist, der die Überreste seines eigenen Planetensystems verschlingt. Dieses Phänomen, eingefangen von einigen der leistungsstärksten Teleskope der Welt, eröffnet ein einzigartiges Fenster in das Schicksal von Welten, die Sterne ähnlich unserer Sonne umkreisen.

In 145 Lichtjahren Entfernung von uns repräsentiert der Weiße Zwerg LSPM J0207+3331 den übrig gebliebenen Kern eines Sterns, der einst unserer Sonne glich. Nachdem er vor drei Milliarden Jahren seine Phase als Roter Riese durchlaufen hatte, stieß dieser Stern seine äußeren Schichten ab und ließ nur einen dichten, glühenden Kern zurück. Spektroskopische Beobachtungen mit den Magellan-Teleskopen in Chile und dem Keck-Teleskop auf Hawaii zeigen, dass planetare Fragmente diese gewaltsame stellare Transformation überlebt haben.


Die spektroskopische Analyse hat nicht weniger als dreizehn verschiedene chemische Elemente von einem Himmelskörper entdeckt, der sich gerade im Zerstörungsprozess befindet. Zu diesen Elementen gehören Aluminium, Kohlenstoff, Chrom, Kobalt, Kupfer, Eisen, Magnesium, Mangan, Nickel, Silizium, Natrium, Strontium und Titan, deren Anteile seltsamerweise denen ähneln, die auf der Erde vorkommen. Das gleichzeitige Vorhandensein all dieser Elemente deutet darauf hin, dass eine Akkretion von Materie auf den Weißen Zwerg kürzlich stattgefunden hat, wahrscheinlich in den letzten 35.000 Jahren, und möglicherweise sogar noch andauert.

Der Weiße Zwerg ist außerdem von einer silikatreichen Trümmerscheibe umgeben, die vom NASA-Weltraumteleskop WISE durch ihre charakteristische Infrarotstrahlung entdeckt wurde. Zukünftige Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop könnten die mineralogische Zusammensetzung dieser Scheibe analysieren und ihre Gesamtmasse abschätzen, wodurch wertvolle Hinweise auf die genaue Natur des ursprünglichen Planetensystems geliefert werden.

Die zentrale Frage, die Wissenschaftler fasziniert, betrifft den Zeitpunkt dieses zerstörerischen Ereignisses. Warum wurde dieses Objekt jetzt, nach drei Milliarden Jahren relativer Stabilität, zum Weißen Zwerg gezogen? Érika Le Bourdais, Hauptautorin der in The Astrophysical Journal veröffentlichten Studie, erklärt, dass diese anhaltende Akkretion darauf hindeutet, dass Weiße Zwerge planetare Überreste bewahren könnten, die noch dynamischen Veränderungen unterliegen. Gravitationsstörungen, die von möglicherweise überlebenden Gasriesenplaneten verursacht werden, könnten diese späte Instabilität erklären – eine Hypothese, die die Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation bereits 2026 überprüfen könnte.

Der Lebenszyklus sonnenähnlicher Sterne

Sonnenähnliche Sterne durchlaufen einen klar definierten Entwicklungsweg, der sich über Milliarden von Jahren erstreckt. Nachdem sie während der Hauptreihenphase ihren Wasserstoff verbrannt haben, treten sie in eine spektakuläre Expansionsphase ein, die als Roter Riese bezeichnet wird und während der sich ihr Durchmesser um das Hunderte von Mal erhöhen kann.

Diese radikale Transformation geht mit dem Ausstoß der äußeren Schichten des Sterns einher, wodurch manchmal wunderschöne planetarische Nebel entstehen. Der übrig gebliebene Kern, der seiner Kernreaktionen beraubt ist, zieht sich dann unter dem Einfluss seiner eigenen Schwerkraft zusammen und bildet einen Weißen Zwerg, ein extrem dichtes Objekt, bei dem ein Teelöffel Materie auf der Erde mehrere Tonnen wiegen würde.

Die Oberflächentemperatur eines Weißen Zwergs kann anfangs über 100.000 Grad Celsius liegen, kühlt sich aber allmählich über kosmologische Zeiträume ab. Diese langsame Abkühlung ermöglicht es Astronomen, das Alter dieser stellaren Objekte zu schätzen und die Geschichte der sie umgebenden Planetensysteme nachzuvollziehen.

Die Entdeckung von LSPM J0207+3331 zeigt, dass selbst nach dieser vollständigen stellaren Transformation die Gravitationswirkung von Weißen Zwergen die Entwicklung überlebender Himmelskörper in ihrer unmittelbaren Umgebung weiterhin prägt.

Spektroskopie: Ein Fenster zur Zusammensetzung der Himmelskörper

Die astronomische Spektroskopie stellt eine der leistungsstärksten Techniken zur Analyse der chemischen Zusammensetzung entfernter Himmelskörper dar. Diese Methode basiert auf der Analyse des von Materie emittierten oder absorbierten Lichts, wobei jedes chemische Element eine einzigartige spektrale Signatur erzeugt, die mit einem Fingerabdruck vergleichbar ist.

Wenn das Licht eines Sterns die Atmosphäre eines Planeten oder Trümmerwolken durchdringt, absorbieren bestimmte Elemente bestimmte Wellenlängen und erzeugen dunkle Linien im Lichtspektrum. Die Untersuchung dieser Absorptionslinien ermöglicht es Wissenschaftlern, genau zu identifizieren, welche Elemente vorhanden sind und in welchen Mengen.

Im Fall von Weißen Zwergen zeigt die Spektroskopie die Elemente, die sich aus ihrer Umgebung auf ihrer Oberfläche ablagern. Da schwere Elemente aufgrund der intensiven Schwerkraft schnell zum Kern des Sterns absinken sollten, weist ihr Nachweis auf der Oberfläche auf eine kürzliche Zufuhr externer Materie hin.

Diese Technik ermöglichte die Entdeckung, dass LSPM J0207+3331 Elemente von einem sich zerstörenden planetaren Objekt ansammelt und somit einen direkten Beweis für die Akkretionsprozesse liefert, die in alternden Sternsystemen ablaufen.