Weißer Zwerg mit ehemaligem Planetensystem!

Toni

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Gestern habe ich auf dieser Seite hier ...

http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/19082007190102.shtml

... eine Meldung entdeckt, durch die die Hoffnungen der Astronomen auf erdähnliche Gesteinsplaneten in der Milchstraße drastisch angestiegen sind! :)
Einen noch ausführlicheren Beitrag darüber gibt es übrigens hier:

http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/ubbthreads.php/ubb/showflat/Number/413717/an/

Nun ja, ich war ja schon immer davon überzeugt, dass die Entstehung von Gesteinsplaneten die normalste Sache der Welt ist und dass die Entstehung von Gasriesen eher ein Nebenprodukt der Sternentstehung darstellt ... :rolleyes:

Planetare Grüße von
Toni
 

Bynaus

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Daran, dass es viele Gesteinsplaneten da draussen gibt, hat auch nie jemand ernsthaft gezweifelt... (vielleicht jene wenigen, die ernsthaft glaubten, die Planeten seien durch eine Beinahe-Kollision der Sonne mit einem anderen Stern aus der Sonne "herausgerissen" worden - aber sonst eigentlich niemand)

Die Meldung ist wiedermal typisch für die gehypten Meldungen im Zusammenhang mit erdähnlichen Planeten in letzter Zeit. Was wurde festgestellt: ein Asteroid von ein paar km Durchmesser zerbröselt, so dass seine Bestandteile im Licht des WD analysiert werden können, und siehe da, es ist offenbar ein Gesteinsbrocken, der in seiner Zusammensetzung den "Gesteinsbrocken" in unserem Sonnensystem, z.B. erdähnliche Planeten, Asteroiden etc. nicht unähnlich ist. Dass es sich dabei tatsächlich um ein Trümmerstück eines terrestrischen Planeten handelt, ist extrem unwahrscheinlich (besonders bei dieser Grösse), wenn man den Originalartikel liest, dann sieht man, dass das so auch nicht dort steht, der Artikel wurde nur sorgfältig darum herum geschrieben, so dass zumindest dieser Eindruck entsteht... Wir wissen jetzt, ok, auch um andere Sterne kreisen Asteroiden, die in ihrer Zusammensetzung jenen des Sonnensystems ähnlich sind - und das wars auch schon. Über die Wahrscheinlichkeit von erdähnlichen Planeten (bzw. "Erden"!) sagt das überhaupt nichts aus...
 

Orbit

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Im zweiten Link von Toni steht, der weisse Zwerg habe 0.73 Sonnenmassen und sei deshalb ursprünglich ein Stern mit 3 Sonnenmassen gewesen.
1. Stösst ein roter Riese 3/4 seiner Masse ab und behält nur 1/4 in seinem Endstadium als weisser Zwerg zurück?
2. Ein ursprünglicher Stern von dieser Grösse würde doch zu einem Neutronenstern kollabieren, eventuell sogar zu einem schwarzen Loch. Oder stimmen die Chandrasekhar-Grenzen, wie sie im Wiki stehen - 1,44 und 3 Sonnenmassen - nicht mehr?

@ Bynaus: Ich denke, mit dieser etwas dümmlichen Vermarktungsstrategie von solchen Infos müssen wir uns wohl einstweilen abfinden. Erst, wenn dann bei der xten Meldung dieser Art, das Interesse nachlässt, werden sich die Medien etwas besseres einfallen lassen.

Gruss Orbit
 

Bynaus

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@Orbit: Ja, ein Stern stösst den Grossteil seiner Masse ab. Die Sonne etwa wird, soviel ich weiss, am Ende noch zwischen 0.5 und 0.6 Sonnenmassen haben (das ist übrigens der Grund, warum die Erde dem Sonnenfeuer entkommen könnte: ihre Bahn erweitert sich durch die Massenabnahme...)

Die Chandrasekhar-Grenze gilt / galt stets für den KERN des Sterns, also jener Teil, der nach der Nova / Supernova / Hypernova zurückbleibt und ohne Strahlungsdruck in sich zusammenfällt. Für ein Schwarzes Loch braucht der Stern schon mal mindestens 25 Sonnenmassen, um nach der Supernova einen noch so schweren Kern (3 Sonnenmassen) zu haben...
 

Orbit

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Hallo Bynaus
Aha. Schon wieder eine falsche Vorstellung ersetzt, mit der ich nun viele Jahre gelebt habe. ;-(
Danke für die Antwort.
Obwohl Du schreibst
Die Chandrasekhar-Grenze gilt / galt stets...
frage ich mich, ob mein verehrter Geografielehrer, von dem ich meine Vorstellung habe, sich da getäuscht hatte, oder ob nicht doch vor Deiner Zeit mal eine Chandrasekhar-Grenze mit Bruttomasse galt und 'stets' deshalb als Ausdruck Deines zarten Alters aufgefasst werden könnte. ;-)
Falls Du mir dies bestätigen würdest, käme ich um eine unerwartete spätpubertäre Krise herum, und mein Beitrag wäre dann einfach Ausdruck meines teilweise wohl etwas verstaubten Wissens.
Ich gelobe hiermit, etwas dagegen zu unternehmen, z.B. indem ich der kommenden Generation von Geografielehrern gut zuhöre. ;-)

Herzliche Grüsse
Orbit

P.S. Ich wünsche Dir dereinst ebenfalls Schüler, welche Dir noch ein halbes Jahrhundert später die Treue halten und sich um Deinen guten Ruf bemühen werden. :))^^^
 

Bynaus

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frage ich mich, ob mein verehrter Geografielehrer, von dem ich meine Vorstellung habe, sich da getäuscht hatte, oder ob nicht doch vor Deiner Zeit mal eine Chandrasekhar-Grenze mit Bruttomasse galt und 'stets' deshalb als Ausdruck Deines zarten Alters aufgefasst werden könnte. ;-)

Da ich mit dem Thema auch im Rahmen meiner Diss am Rande zu tun habe, kann ich das verneinen - ich habe ältere Literatur zum Thema gelesen, und dort war das auch schon so... Ich finde es aber äusserst nett von dir, dass du mein Alter noch als "zart" bezeichnest, dann habe ich bestimmt eine lange Zukunft vor mir... ;) Ja, so vielseitig interessierte und um eine geschickte Antwort nicht verlegene Schüler(innen) kann man sich nur wünschen... :)

Im Ernst, ich glaube, das wird sehr oft verwechselt, man google nur mal nach "Chandrasekhar-Grenze" und schaue sich die vielen Amateur-Astroseiten zum Thema an...

EDIT: Zur untermaurerung meiner Aussage: hier ist ein NASA-Abstract aus dem Jahr 1987 (wahnsinnig lang her! 20 Jahre! ;) ), in dem es um schwere Weisse Zwerge (sog. O/Mg/Ne-Zwerge) geht, und schon da ist z.B. von einem 8.8-Sonnenmassen-Vorläuferstern die Rede... http://adsabs.harvard.edu/abs/1987ApJ...322..206N

EDIT2: Ich habe sogar ein Abstract von 1931 gefunden, in dem eine erste Berechnung der theoretischen Obergrenze der Masse von Weissen Zwergen dargelegt ist: http://adsabs.harvard.edu/abs/1931ApJ....74...81C Allerdings kommt er da noch auf 0.9 Sonnenmassen, was dann später erst auf 1.4 Sonnenmassen korrigiert wurde...

Übrigens, ein kleines Rätsel: Wenn Sterne ab 1.4 Sonnenmassen einen Neutronenstern bilden würden, würden uns Sirius, oder, noch schlimmer, Procyon uns vor ein unlösbares Problem stellen. Welches?
 
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Toni

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"Ich weiß es! - Ich weiß es!"

Übrigens, ein kleines Rätsel: Wenn Sterne ab 1.4 Sonnenmassen einen Neutronenstern bilden würden, würden uns Sirius, oder, noch schlimmer, Procyon uns vor ein unlösbares Problem stellen. Welches?
Darf ich Dir eine Lösung anbieten, Bynaus? :eek: ;)

Wenn dies zuträfe, dann wären die Weißen Zwerge, welche die Partnersterne von Sirius und Procyon darstellen, vorher zu Supernovae geworden und hätten mit ihrer verheerenden Wirkung (Strahlung, Materiewolken ...) unsere gesamte stellare Nachbarschaft verwüstet (na gut: in Mitleidenschaft gezogen :) ) und sämtliches Leben auf der Erde vernichtet. - Uns gäbe es also heute nicht. :(

Verheerende Grüße von
Toni
 

Bynaus

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Fast. ;)

Es hat tatsächlich mit der Geschichte der Partnersterne zu tun. Da sich Sterne allerdings bewegen, könnte uns eine Supernova der Begleiter von Procyon und Sirius, wenn sie sich nicht gerade in den letzten +-1 Million Jahre ereignet hat, herzlich egal sein (dann nämlich waren diese Sterne noch sehr weit weg...). Übrigens, ich muss noch den Hinweis oben umkehren, bei Sirius ist das Problem schwerwiegender als bei Procyon...
 

Orbit

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Hallo Bynaus
Also doch eine spätpubertäre Krise!? Oder hab' ich nur nicht richtig zugehört, damals. So wird's gewesen sein.

Hallo Toni
Wenn etwas nicht ist, kann auch nichts Bewusstes dort bedauern, dass es gar nicht existiere. :)
Nein, das Problem sind nicht die weissen Zwerge - auch nicht deshalb, weil sie ihren Kollaps bereits hinter sich haben. Der Kollaps zum weissen Zwerg vollzieht sich ohne Supernova.
Das Problem sind Sirius A und Prokyon A. Beide würden ihr Endstadium, wenn meine zu tiefen Chandrasekhar-Grenzen gälten, wegen ihrer Massen mit einer Supernova einleiten.
Sirius A hat 2,4 Sonnenmassen. Prokyons Masse konnte ich nicht finden; aber den Durchmesser, und der betrage 2 Sonnendurchmesser. Also könnte der gut und gern 8 Sonnenmassen wiegen. Da gäb's dann eben bei meinen tiefen Chandrasekhar-Werten, wenn der mal vor die Hunde gehen ginge*, einen Neutronenstern draus. Bei Supernovas in 8.5, respektive 11,2 LJ Entfernung würde wohl Sonnenschutzfaktor 40 auch nicht reichen, weil der vor Gammastrahlung nicht schützt. ;-)

Gruss Orbit
* Prokyon heisst 'vor dem Hund'. Der Stern heisst so, weil er vor dem 'Hundsstern', wie der Sirius auch heisst, aufgeht.
 
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mac

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Hallo Bynaus

Du formulierst die Bedingungen nicht so sauber, daß ich weis worauf Du hinaus willst.


Wenn nach wie vor das Massenverhältnis vorher zu nachher gilt wie bei SN und Neutronenstern, dann kann das Doppelsystem kein Doppelsystem mehr bleiben, da die vormalige Umlaufgeschwindigkeit danach größer als die Fluchtgeschwindigkeit ist.

Alter, Masse

Prokyon A 1,7E9 Jahre; 1,5 M0
Prokyon B ?; 0,6 M0

Sirius A 2-3E8 Jahre; 2,02 M0
Sirius B ?; 0,9 M0

Herzliche Grüße

MAC
 

astronews.com Redaktion

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Weiße Zwerge: Neue Hinweise für Reste eines Planetensystems

Dass der Weiße Zwergstern GD 362 etwas Besonderes ist, wissen Astronomen schon länger: Der glühende Sternenrest ist nämlich von einer Staubscheibe umgeben, die die Wissenschaftler als Trümmer eines früher vorhandenen Planeten deuten. Für diese These gibt es nun neue Belege: Astronomen konnten in der Atmosphäre des Weißen Zwerges Elemente nachweisen, die in ähnlicher Zusammensetzung auch auf Erde und Mond vorkommen. (21. August 2007)

Weiterlesen...
 

Bynaus

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@Mac: auch ein interessanter Ansatz... aber das ist es nicht, worauf ich hinaus will.

Betrachten wir mal Sirius. Wir wissen, Sterne altern umso schneller, je massereicher sie sind. Was heisst denn das für Sirius B? Oder, um es noch deutlicher zu machen, welcher der beiden Partner im Doppelsternsystem wird wohl zuerst zur Sternleiche? :D

Procyon ist übrigens nicht sooo massiv - gemäss der stellar-database.com ist er 1.7 Sonnenmassen schwer und hat den 1.4fachen Durchmesser der Sonne. Er ist etwas grösser, als man erwarten würde, weil er drauf und daran ist, die Hauptreihe zu verlassen und seinem älteren Bruder, Procyon B, zu folgen... so, jetzt habe ich dann bald zu viel verraten...

Zum Astronews-Artikel: Die Möglichkeit, dass da Planeten zusammengestossen sind, halte ich für etwas abwegig - warum sollten sie das tun, bloss weil ihr Zentralstern zum Weissen Zwerg wird? Ihre Bahnen wandern durch die Massenabnahme nach aussen, der mittlere Abstand zwischen den Planeten vergrössert sich, die gravitativen Interaktionen nehmen ab... Wenn schon, denke ich, wäre es denkbar, dass ein sehr naher Planet durch Gezeitenkräfte zerrissen wurde (aber wie ist er so nahe an den Weissen Zwerg herangekommen? Im Roten-Riesen-Stadium des Vorläufersterns hätten alle inneren Planeten zerstört werden müssen...). Oder, die gute alte These eines ganz gewöhnlichen Asteroiden: da Asteroiden auch ab und zu in die Sonne fallen, ist das nicht so abwegig, dass sie ab und zu mal ihren Weg in den weissen Zwerg finden, abgelenkt aus ihrer Bahn durch einen äusseren Planeten. Viel weniger spektakulär, aber sehr viel plausibler...
 

Orbit

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Bynaus
Er ist etwas grösser, als man erwarten würde, weil er drauf und daran ist, die Hauptreihe zu verlassen und seinem älteren Bruder, Procyon B, zu folgen... so, jetzt habe ich dann bald zu viel verraten...
Steht die Antwort auf die Rätselfrage nicht bereits in meinem letzten post? Auch wenn ich dort noch mit einem zu dicken Procyon argumentierte.
Gruss Orbit
 
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Bynaus

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Hm... wo läge denn das Problem, wenn Sirius A / Procyon A dereinst als Supernova explodieren würden? Ich meine, klar, wenn sie das demnächst tun, wäre es unangenehm, aber so weit in der Zukunft sind sie vermutlich in sicherem Abstand zur Erde...
 

mac

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Hallo Bynaus,

wenn Du also davon ausgehst daß beide Sterne in einem System gleich alt sind, dann ist es schon klar. Der schwerere ist zuerst 'gestorben' und nicht zum Neutronenstern geworden. Dann ist der leichtere (bei Sirius) mit M= 2,02 M0 ja schon die Widerlegung, daß 1,4 M0 zum Neutronenstern werden kann.

Herzliche Grüße

MAC
 

Orbit

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Das einzige Rätsel, das für mich noch bleibt, ist, was sich Bynaus da wohl für ein Rätsel ausgedacht haben mag. :))

Orbit
 

Bynaus

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mac schrieb:
wenn Du also davon ausgehst daß beide Sterne in einem System gleich alt sind, dann ist es schon klar. Der schwerere ist zuerst 'gestorben' und nicht zum Neutronenstern geworden. Dann ist der leichtere (bei Sirius) mit M= 2,02 M0 ja schon die Widerlegung, daß 1,4 M0 zum Neutronenstern werden kann.

Ha, exakt! (und gut formuliert - ich hatte vor langer Zeit - als das Rätsel für mich noch ein Rätsel war - mal die Frage bei Astronews gestellt, und wohl wegen der unklaren Formulierung nie eine Antwort bekommen) Dass die beiden Sterne gleich alt sind, ist eine äusserst plausible Annahme, weil der Anteil der engen Doppelsternsysteme, die durch Einfängen entstanden sind, doch sehr klein sein dürfte.
 

mac

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Hallo Bynaus,

So klar ist das mit der gemeinsamen Entstehung für mich nicht! Deshalb hab' ich das auch nicht als unbedingt gegeben angenommen und von unklarer Formulierung gesprochen.

Eigentlich bleibt das für mich ein kleines Wunder. 2-3E8 Jahre alt (Sirius) bedeutet, daß der Vorläufer von Sirius B mindestens 4 bis 5 M0 haben mußte. Erstaunlich daß die beiden noch zusammen sind. Das muß ja ein geradezu wunderbares Timing zwischen Massenverlust von B an A und Abbremsung von A an der Riesenhülle von B gewesen sein.

Bei Prokyon war der Massenunterschied zwischen A und B (vorher) nicht unbedingt so groß, so daß A vielleicht etwas leichter die Rolle des schwereren Partners übernehmen konnte?

Herzliche Grüße

MAC
 

Orbit

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Ach soooo. Das war bereits die Lösung. Und ich hab immer noch nach UNSEREM unlösbaren Problem gesucht:
würden uns Sirius, oder, noch schlimmer, Procyon uns vor ein unlösbares Problem stellen. Welches?
So etwas, gegen das auch die beste Sonnenschutz-Crème nicht hilft.^^
Dieses Problem ist aber für einen, der gerade erst die richtige Interpretation der Chandrasekhar-Grenzen kennen gelernt aber noch nicht intus hat, nämlich gar keins!

Also, Bynaus, Du siehst, ich bin leider kein blitz-gescheiter Schnell-Lerner. Vielleicht hast Du es geahnt und deshalb dieses Rätsel, quasi zur Vertiefung eben, aufgegeben. Aber aufmerksam lesen tu ich schon, und deshalb habe ich noch eine Frage:

Du schreibst, dass Sirius und Procyon in einer Milliarde Jahren ohnehin viel weiter entfernt von der Erde wären als heute. Wie kommst Du darauf? Sind die so stark rotverschoben? Dann hätten die aber eine gewaltige Eigenbewegung; denn in dieser Gegend, also 8 bis 11 LJ entfernt, hätten die höchstens eine Expansionsgeschwindigkeit von 0,17 bis 0,24 m/s. Und dann wären sie in 1E9 Jahren gerade mal 0,57 bis 0,8 LJ weiter entfernt, oder 7%, wenn überhaupt. Gehören die nicht auch zum gebundenen System der Galaxie und entfernen sich noch weniger bis gar nicht? Ausser, sie hätten eben eine starke lokale Bewegung wie die Andromeda, nur im Gegensatz zu der, von der Erde weg, rotverschoben. Ist das so?

Herzliche Grüsse
Orbit
 

Bynaus

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@mac: Trotzdem muss es so gewesen sein, denn die Chance, dass ein Weisser Zwerg wie Sirius B von Sirius A auf eine so enge Bahn eingefangen wird, ist extrem klein! Bei Keid (40 Eridani) könnte man über ein solches Szenario noch diskutieren, aber bei Sirius und Procyon scheint die Sache ziemlich klar zu sein...

@Orbit:
Und ich hab immer noch nach UNSEREM unlösbaren Problem gesucht:
Na gut, ich meinte ein Erklärungsproblem - ein logischer Widerspruch.

Alle Sterne haben einen Eigenbewegung - natürlich nicht aufgrund der Expansionsgeschwindigkeit des Universums - diese spielt auf diese Entfernung keine Rolle (wir teilen ja die sog. "Einstein-Sphäre" mit Sirius und Procyon (und dem Rest der lokalen Gruppe), das heisst, bei gleichbleibender Expansion werden wir "für immer" zusammenbleiben, weil die Gravitationskräfte stets stärker als die Raumexpansion sein werden). Nein, es geht wirklich um die Eigenbewegung. Nochmals gemäss stellar-database.com, Sirius weist eine Eigenbewegung von -9.4 km/s auf, Procyon -4 km/s.

Damit braucht Sirius knapp 32000 Jahre, um sich ein Lichtjahr von uns zu entfernen, Procyon 75000 Jahre pro Lichtjahr. Oder, anders gesagt, in 10 Millionen Jahren sind sie 3000 bzw. 1300 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Man macht sich vielleicht manchmal die falsche Vorstellung, die Galaxis sei eine Art riesige rotierende Weihnachtsbeleuchtung. Treffender wäre aber, sich das ganze als riesiges, rotierendes Schneegestöber vorzustellen. Es ist ein ständiges auf und ab, hin und her. Lass eine Million Jahre vergehen, und der Sternhimmel ist nicht mehr derselbe...

Aber ihr habt recht, ich hab das vielleicht ungeschickt formuliert. Noch zu ergänzen: Bei Sirius kann man sich auch nicht mit der Argument rauswinden, der zuerst massivere Stern B habe den grössten Teil seiner Masse auf B übertragen. Zusammen wiegen die beiden Sterne nämlich 2.4 + 1 Sonnenmasse = 3.4 Sonnenmassen, mehr als 2 * Chandrasekhar. Dazu ist mit Sicherheit eine grosser Teil der Masse von B (wie Mac schreibt, mindestens 5, gechätzt wird aufgrund der Temperatur von B sogar 8 Sonnenmassen) verloren gegangen.
 
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