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Weißer Zwerg zerstörte Zwergplaneten
von Stefan Deiters
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24. Juni 2010

Ein kanadisch-amerikanisches Astronomenteam hat den bislang metallreichsten  Weißen Zwergstern aufgespürt. Die Forscher fanden damit gleichzeitig ein Indiz für stellaren Kannibalismus: Der ausgebrannte Sternenrest könnte nämlich einen Ceres-ähnlichen Zwergplaneten zerstört haben, dessen Trümmer er nun langsam konsumiert.

Ceres

Der Zwergplanet Ceres in unserem Sonnensystem in einer Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble. Bild: NASA / ESA / J. Parker (Southwest Research Institute), P. Thomas (Cornell University), L. McFadden (University of Maryland, College Park) und M. Mutchler und Z. Levay (STScI)

Ein Astronomenteam aus den USA und aus Kanada hat bei der Durchsicht von Tausenden von Sternen des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) den metallreichsten bislang bekannten Weißen Zwerg entdeckt. Unter Metallen verstehen Astronomen alle Elemente, die schwerer sind als Helium. Nachbeobachtungen mit dem Gemini Nord-Teleskop und dem Multiple-Mirror Telescope (MMT) ergaben, dass vermutlich ein zerstörter Zwergplanet mit mindestens der Größe von Ceres dafür verantwortlich ist.

Weiße Zwerge sind ausgebrannte Sternenreste, in denen keine nuklearen Fusionsprozesse mehr ablaufen. Auch unsere Sonne wird einmal als Weißer Zwerg enden und dann langsam auskühlen. Es handelt sich um äußerst kompakte Objekte, mit einer hohen Anziehungskraft an der Oberfläche. Ihr Inneres ist stark differenziert: Schwerere Elemente finden sich im Zentrum des Sternenrests, leichtere Elemente in den äußeren Bereichen.

Aus diesem Grund beobachtet man bei den meisten Weißen Zwergen eine reine Wasserstoff- oder Heliumoberfläche. Findet man Spuren von schwereren Elementen wie Kalzium, Magnesium oder Eisen in den äußeren Schichten eines kühlen, also schon etwas älteren Weißen Zwergs, muss dieses Material erst vor kurzer Zeit von dem Stern aufgesammelt worden sein - etwa in Form eines nahen Asteroiden, der die früheren Phasen der Entwicklung des Sterns überstanden hat, nun dem Weißen Zwerg aber zu nahe gekommen ist.

Ein Team um Patrick Dufour von der University of Montreal berichtet nun in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal über den Weißen Zwerg mit der größten bislang entdeckten "Verschmutzung" auf der Oberfläche. Er trägt den unhandlichen Namen SDSS J073842.56+183509.6 und übertrifft den bisherigen Rekordhalter um einen Faktor 10. Mit Hilfe von Modellen über die Atmosphäre von Weißen Zwergen errechneten die Wissenschaftler, dass sich auf der Oberfläche des Objektes Material mit einer Masse von 4,3 mal 1023 Gramm angesammelt haben muss, was der Hälfte der Masse des Zwergplaneten Ceres in unserem Sonnensystem entspricht.

Infrarotbeobachtungen mit dem Near-Infrared Imager des Gemini Nord-Teleskops lassen zudem vermuten, dass sich um den Weißen Zwerg eine Akkretionsscheibe befindet, in der sich das Material eines durch die enormen Gezeitenkräfte auseinandergerissenen Asteroiden oder Planeten gesammelt hat. Aus dieser Scheibe setzt sich vermutlich dann Material auf der Oberfläche des Weißen Zwergs ab. Die Masse des Materials in der Akkretionsscheibe konnten die Astronomen nicht bestimmen. Sie vermuten aber, dass das Objekt, das für die "Verschmutzung" verantwortlich ist, mindestens so groß wie Ceres gewesen sein muss, wenn nicht sogar noch größer.

Untersuchungen mit dem MMT ergaben außerdem, dass die chemische Zusammensetzung des entdeckten Materials eine große Ähnlichkeit mit der Zusammensetzung der Erde aufweist. Dies könnte darauf hindeuten, dass Gesteinsplaneten, ähnlich denen in unserem Sonnensystem, auch in anderen Systemen häufig zu finden sind.

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siehe auch
Weiße Zwerge: Astronomen entdecken neuen Weißen Zwerg-Typ - 2. Mai 2008
Weiße Zwerge: Weiße Zwerge mit Kohlenstoff-Atmosphäre - 23. November 2007
Weiße Zwerge: Der Stern, der vor 100 Jahren starb - 29. Juni 2004
Weißer Zwerg ganz nackt - 8. Juli 1999
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