// SCINEXX — SPAZIO & SCIENZA
„Phönix-Planet“ ist aus der Asche seines Sterns entstanden
Ein ungewöhnlicher Mix schwerer Elemente im Weißen Zwerg HS 0209+0832 deutet auf einen Planeten hin, der erst nach dem Tod seines Sterns entstanden sein könnte. Archivdaten des Weltraumteleskops Hubble zeigen unter anderem ungewöhnlich viel Niob, während TESS ein 4,4-tägiges Helligkeitssignal fand. Noch ist der Gasriese ein Kandidat, doch er liefert erstmals konkrete Hinweise auf eine zweite Planetengeneration.
Coventry (England). Weiße Zwerge sind die kompakten Kerne massearmer Sterne, die ihren Brennstoff verbraucht und ihre äußeren Hüllen abgestoßen haben. Planeten in solchen Systemen gelten meist als Überlebende der ursprünglichen Planetenfamilie oder als deren Trümmer. HS 0209+0832 könnte jedoch eine andere Geschichte erzählen.
Ein Team mit Erstautor Jamie Williams, Doktorand an der University of Warwick, hat Hinweise darauf gefunden, dass dort ein neuer Gasriese aus ausgestoßenem Sternmaterial entstanden sein könnte. Die Studie bezeichnet das Objekt ausdrücklich als Planetenkandidaten. Eine solche Welt der zweiten Generation würde sich damit erst nach dem Tod des ursprünglichen Sterns gebildet haben.
„Planeten der zweiten Generation sind Welten, die sich aus dem Material bilden, das ein Stern bei seinem Tod abstößt. Sie sind unglaublich selten, und einen um einen Weißen Zwerg zu finden, kam völlig unerwartet. Es ist ein bisschen so, als würde man einen Planeten finden, der aus der Asche genau des Sterns auferstanden ist, den er einst umkreiste“, sagt Jamie Williams.
Der entscheidende Hinweis steckt in der Atmosphäre des Weißen Zwergs. Hubble hatte HS 0209+0832 bereits 1999 spektroskopisch beobachtet und dabei rund 100 damals nicht identifizierte chemische Merkmale aufgezeichnet. Williams hat diese Archivdaten mit einer inzwischen erweiterten Atomspektren-Datenbank neu ausgewertet und konnte viele der unbekannten Signaturen Niob zuordnen.
Zusammen mit Zink, Kupfer und weiteren Elementen ergibt sich damit ein ungewöhnliches Muster. Besonders Niob ist wichtig, weil solche schweren Elemente beim sogenannten s-Prozess entstehen können. Dabei bauen Atomkerne in späten Entwicklungsphasen eines Sterns durch langsamen Neutroneneinfang schwerere Elemente auf. Das Team deutet die Zusammensetzung deshalb als Fingerabdruck von Material, das der Vorgängerstern selbst vor seinem Ende erzeugt und abgestoßen hat.
Dr. Nicholas Stone von der University of Wisconsin–Madison (UW–Madison) war an der Deutung dieser chemischen Signatur beteiligt.
„Niob und andere Elemente, die schwerer als Eisen sind, sind astronomisch besonders, weil sie im Gegensatz zu vielen häufigen Elementen nicht durch thermonukleare Fusion in den Kernen von Sternen gebildet werden. Stattdessen können diese schweren Elemente nur unter den exotischen Bedingungen entstehen, die kurzzeitig im Inneren sterbender Sterne herrschen. Das Vorhandensein von Niob ist ein Wegweiser für diese Todesphase und das Ausschleudern des Inneren des sterbenden Sterns ins All“, erklärt Dr. Nicholas Stone.
Daten des inzwischen stillgelegten Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) bestätigten die starke Niob-Signatur. Damit spricht die Chemie gegen das übliche Bild, nach dem ein Weißer Zwerg vor allem Gesteinstrümmer mit typischen Elementen wie Silizium und Eisen aufnimmt. Sie passt dagegen zu Material, das zuvor im sterbenden Stern mit schweren Elementen angereichert wurde.
Eine zweite Spur liefert der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). In vier Monaten Beobachtungszeit zeigte HS 0209+0832 eine regelmäßige Helligkeitsänderung mit einer Periode von rund 4,4 Tagen. Nach der Interpretation des Teams passt dieses Signal zu einem jupitergroßen Gasriesen in einer sehr engen Umlaufbahn. Offizielle Hubble-Auswertungen geben den Abstand mit rund sechs Millionen Kilometern an.