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Extrasolare Planeten: Eisenklotz umrundet Sternleiche

Ein eisenreiches metallisches Objekt umläuft in rund zwei Stunden einen Weißen Zwerg. Ist es der Kern eines zerstörten Planeten, der nun die Leiche seines Zentralgestirns umrundet?
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Im Sternbild Löwe wurde ein Weißer Zwerg mit der Bezeichnung SDSS J1228+1040 beobachtet, der offenbar von einem bis zu 600 Kilometer großen Objekt aus Metall umlaufen wird. Er umrundet die heiße Sternleiche in rund zwei Stunden, wie eine Forschergruppe um Christopher Manser an der britischen University of Warwick anhand von spektralen Untersuchungen feststellte. Die Forscher spekulieren, dass der Begleiter der metallische Kern eines einstmals größeren Felsplaneten ist, der bei der Entwicklung seines Zentralgestirns zum Weißen Zwerg zerstört wurde. Ihn trennt nur rund eine halbe Million Kilometer vom Weißen Zwerg, so dass enorme Gezeitenkräfte auf den Planetenrest einwirken. Tatsächlich sind sie so stark, dass nur ein massiver Körper aus Metallen ihnen standhalten kann. Er umrundet den Weißen Zwerg in einer Scheibe aus Gas und Staub um dessen Äquator, einer Akkretionsscheibe. Sie ging zumindest zum Teil aus dem Gesteinsmantel des Begleiters hervor, der durch die Gezeiteneffekte bereits zerstört wurde.

Ein Überrest eines zerstörten Planeten umrundet einen Weißen Zwerg (künstlerische Darstellung)Laden...
Ein Überrest eines zerstörten Planeten umrundet einen Weißen Zwerg | Bis zu 600 Kilometer Durchmesser könnte das metallreiche Objekt haben, das den Weißen Zwerg SDSS J1228+1040 in rund zwei Stunden umläuft. Es wird von der Strahlung des Weißen Zwergs so stark aufgeheizt, dass Material von ihm verdampft und wie in dieser künstlerischen Darstellung einen gelben Schweif bildet.

Der Weiße Zwerg war aufgefallen, weil in seinem Spektrum die Emissionslinien von Kalzium sichtbar sind. Ihre exakten Wellenlängen variieren periodisch geringfügig mit einer Dauer von 123,4 Minuten, was die Forscher als die Umlaufperiode des Begleiters auffassen. Ein Weißer Zwerg hat etwa die Größe der Erde und enthält im Fall von SDSS J1228+1040 rund 70 Prozent der Sonnenmasse, so dass er eine extrem hohe Dichte und Oberflächenschwerkraft aufweist. Ein Weißer Zwerg ist mit mehreren zehntausend Grad Celsius sehr heiß und gibt große Mengen ultravioletter Strahlung ab. Sie heizen das Material der Akkretionsscheibe und des Begleiters auf. Dadurch wird bei rund 1500 Grad Celsius Kalzium verdampft, teilweise ionisiert und ausgetrieben. Allerdings sind sich die Forscher nicht sicher, ob das ionisierte Kalzium nur aus der Scheibe oder doch auch vom Begleiter direkt stammt.

Dass sich Kalzium und andere chemische Elemente bei diesem Weißen Zwerg überhaupt nachweisen lassen, liegt daran, dass aus der Akkretionsscheibe ständig Material auf die Oberfläche der Sternleiche niedergeht. Normalerweise würden diese schweren Elemente in kurzer Zeit von der Oberfläche des Weißen Zwergs, der Schwerkraft folgend, ins Innere absinken. Somit muss ständig Material nachströmen, um im Spektrum sichtbar zu sein. Direkt beobachten lässt sich der Begleiter von SDSS J1228+1040 nicht, dafür ist er dem Weißen Zwerg zu nahe. Zudem läuft er von uns aus gesehen nicht vor seinem Zentralgestirn durch, so dass er sich auch nicht als wiederkehrende Verdunklung zu erkennen gibt. Aber das Verfahren von Manser und seinen Koautoren eignet sich dafür, auch bei anderen Weißen Zwergen solche Begleiter aufzuspüren, die uns Aufschluss über das Schicksal anderer Planetensysteme bieten können.

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