Kleiner dichter Planet beobachtet umkreisenden weißen Zwergstern

Wissenschaftler haben einen kleinen, dichten Planeten entdeckt, der einen weißen Zwergstern umkreist. Die Entdeckung - eine Premiere für Astronomen - wirft ein Licht auf die Dämmerungsperiode von Sternensystemen wie unserem.

Ein Planetenfragment umkreist den Stern SDSS J122859.93 + 104032.9 und hinterlässt ein Stück Gas (University of Warwick / Mark Garlick)

Wenn Sternen mit einer ähnlichen Größe wie unserer Sonne der Brennstoff für die Kernfusion ausgeht, werden sie zu weißen Zwergen - einem kleinen heißen Sternenkern, der von einem Planetennebel umgeben ist, der sich aus seinen Schuppenaußenschichten zusammensetzt.

Wissenschaftler haben lange geglaubt, dass weiße Zwerge möglicherweise überlebende Planeten in ihrer Umlaufbahn beherbergen könnten. Diese Planeten würden inmitten eines Trümmertuchs existieren, der den weißen Zwerg umgibt, der von den Planeten übrig bleibt, die zerstört wurden, als das Objekt seine äußeren Schichten ablegte.

Bisher konnten Wissenschaftler keine Beweise für solche intakten Planeten finden. Selbst das Team, das diese bahnbrechende Beobachtung gemacht hat, hatte kein solches Ergebnis erwartet.

Christopher Manser, der das Team leitete, das diese jüngste Entdeckung gemacht hat, sagte: „Als wir unsere Beobachtungen ursprünglich sammelten, hatten wir nicht damit gerechnet, ein Planetesimal zu entdecken. Das war ein großartiges Ergebnis!“

Manser, Professor an der Fakultät für Physik der Universität Warwick, und sein Team verwendeten Spektroskopie, um das Gas in einer Trümmerscheibe zu untersuchen, die den Weißen Zwerg SDSS J122859.93 + 104032.9 umgibt. Diese Analyse ergab eine periodische Änderung der Gasemissionslinien, die auf eine planetesimale Umlaufbahn innerhalb der Scheibe zurückzuführen sein muss. Dies ist das erste Mal, dass ein intaktes Planetesimal - ein kleiner Planetenkörper - in der Umlaufbahn um einen Weißen Zwerg gefunden wurde.

Er fährt fort: „Wir suchten zunächst nach zufälligen Kollisionen zwischen Staub in der Scheibe, die zu Gas führen würden, das wir dann als kleine Fackeln in der Emission der Scheibe sehen würden.

"Was wir tatsächlich festgestellt haben, war ein stabiles, periodisches Signal, von dem wir überzeugt sind, dass es ein Planetesimal in der Scheibe gibt."

Manser und sein Team errechneten, dass die Planetesimalzahl - die alle zwei Stunden in der Nähe des Weißen Zwergs umkreist - ungewöhnlich dicht und nicht größer als 600 Kilometer im Durchmesser sein darf, um nicht durch die Gravitationskräfte des Sterns auseinandergerissen zu werden.

Manser erklärt: „Dies ist ein bedeutendes Ergebnis, da wir zuvor davon ausgegangen sind, dass jedes Material, das so nahe am Weißen Zwerg vorbeigegangen ist, auseinander gerissen wird und eine Scheibe bildet (wie die, in der dieses Planetesimal kreist).“

Die hohe Dichte des Objekts gab der Besatzung einen Hinweis auf seine Herkunft - sie vermuten, dass es sich um den verbleibenden Kern eines Planeten handelt, dessen äußere Schichten von den Gezeitenkräften um den Stern gewaltsam entfernt worden sein müssen.

Manser fährt fort: "Dies hilft uns letztendlich zu verstehen, wie Körper in Richtung des Weißen Zwergs geworfen werden, teilweise oder vollständig gestört werden und schließlich vom Weißen Zwerg verzehrt werden."

Luca Fossati, Gruppenleiter an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, merkt an, dass die Methoden der Studie dazu beitragen könnten, andere Planetesimale zu identifizieren, die weiße Zwerge umkreisen und mit traditionellen Methoden der Planetenjagd nicht entdeckt werden können.

In Bezug auf die Zukunft dieser Forschung sagt Manser zu mir: „Unsere zukünftigen Forschungspläne sehen zusätzliche Beobachtungen von SDSSJ122859.93 + 104032.9 vor, um festzustellen, ob es interessante Eigenschaften des Planetesimal gibt, über die wir etwas lernen können.

"Wir planen auch, andere Gasscheiben um weiße Zwerge zu beobachten und mithilfe der von uns entwickelten Methode hoffentlich weitere Planetesimale in enger Umlaufbahn um ihre weißen Zwerge zu finden."

Die vom European Research Council (ERC) finanzierte Studie wurde in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Ursprüngliche Forschung: http://dx.doi.org/10.1126/science.aat5330

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