In SuW 4/2026, S. 15, wird die Entdeckung eines Planeten beschrieben, der grob die Masse und Größe unseres Jupiters besitzt und einen Pulsar, also einen Neutronenstern, umkreist. Der SuW-Kurzbericht sagt, dass dieses Paar eine große Überraschung für die beteiligten Wissenschaftler sei, und sie so etwas eigentlich für physikalisch unmöglich halten.

Für mich war der Artikel auf ganz andere Art eine Überraschung: Ich dachte immer, die Spektroskopie an Exoplanetenatmosphären funktioniert nur durch Vergleich der Spektren des ungestörten Zentralsterns mit Spektren, die zum Zeitpunkt des Transits des Exoplaneten erfasst werden.

Deshalb zwei Fragen: Wie sehen solche Transits in diesem Fall überhaupt aus? Und was ist im Sichtbereich von Hubble und James Webb, also im Ultravioletten, Visuellen und Infraroten, als Spektrum von einem Pulsar zu sehen?

Carl-Albrecht Schiller, Bad Staffelstein

Von dem Pulsar ist für die Weltraumteleskope Hubble und James Webb gar nichts zu sehen. Trotz seiner enormen Oberflächentemperatur ist aufgrund seiner Winzigkeit keinerlei Strahlung im UV- bis IR-Bereich von ihm nachweisbar. Das ist bei fast allen Pulsaren (Neutronensternen) so. Man kennt die meisten nur von ihrer gepulsten, magnetisch erzeugten Radiostrahlung, seltener von Röntgen- und Gammastrahlung. In unserem Fall rotiert der Pulsar fast 300-mal pro Sekunde und blitzt im Radiobereich in diesem Takt jeweils kurz auf.

Das Einzige, was man von diesem System sieht, ist der Planet selbst! Und den kann man deshalb prima und ungestört ganz direkt beobachten und vermessen. Er läuft in knapp acht Stunden auf einer perfekt kreisförmigen Bahn in weniger als zwei Millionen Kilometern Abstand um den Pulsar und zeigt diesem stets dieselbe Seite, rotiert also synchron mit seinem Umlauf. Er wird vom nahen Pulsar auf 700 Grad Celsius (1000 Kelvin, »Nachtseite«) bis 1900 Grad Celsius (2200 Kelvin, »Tagseite«) aufgeheizt und ist folglich – und weil er mit 2000 Lichtjahren nicht allzuweit von uns entfernt ist – im infraroten Wellenlängenbereich für James Webb angenehm hell. Man kann deshalb sowohl detaillierte Spektren als auch präzise Helligkeitsmessungen gewinnen (siehe Abbildung unten).

Es gibt übrigens in diesem Fall keine Transits, das heisßt keine gegenseitigen Vorübergänge und Bedeckungen der beiden Partner, weil die Neigung der Umlaufbahn gegenüber unserer Blickrichtung nicht nahe 90 Grad, sondern bei nur etwa 30 Grad liegt. Wir schauen also nicht genau von der Seite, sondern von schräg oben auf die Bahn. Und selbst wenn es Transits gäbe, hätten sie keinerlei optischen Effekt: Der Pulsar ist bloß ein paar Kilometer groß, der Planet dagegen über 100 000 Kilometer. Lediglich im Radiobereich würde der Pulsar bei jedem Umlauf für eine gewisse Zeit unsichtbar.