So könnte eines Tages unsere Sonne enden

Kostenpflichtiger Inhalt: Astronomie : Dieser Stern frisst seinen Planeten

Astronomen der Max-Planck-Gesellschaft finden einen Riesenplaneten, der in der Strahlung seiner Sonne verdampft.

(byl) Auch Sterne leben nicht ewig. Selbst wenn die Dauer ihres Lebens in Jahrmilliarden gemessen wird – eines Tages sind sie ausgebrannt. Was dann geschieht, hängt im Wesentlichen von der Masse eines sterbenden Sterns ab. Himmelskörper bis etwa zur achtfachen Masse unserer Sonne blähen sich am Ende ihres Lebens, wenn der Vorrat an Kernbrennstoff in ihrem Innern verbraucht ist, zu einem sogenannten Roten Riesen mit dem hundertfachen Durchmesser auf und verschlingen ihre inneren Planeten. Dieses Schicksal droht im Fall unseres Sonnensystems dem Merkur, der Venus – und der Erde. Allerdings wird das erst in ferner Zukunft geschehen, die Astronomen gehen von fünf Milliarden Jahren aus.

Diese Lebensphase kann wiederum Millionen Jahre dauern. An ihrem Ende schießt die Sonne ihre äußersten Schichten ins All. Übrig bleibt ein ausgebrannter, heißer Kern mit extrem verdichteter Materie, die langsam erkaltet. Die Astronomen bezeichnen den übrig bleibenden Himmelskörper als „Weißen Zwerg“.

Nun haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie in einer internationalen Forschungskooperation einen Weißen Zwerg in 1500 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Krebs entdeckt, der mit etwa dem 0,6-Fachen der Masse unserer Sonne ziemlich genau so aussieht, wie sich die Astronomen unser Zentralgestirn in fünf Milliarden Jahren vorstellen. In anderer Hinsicht entpuppte er sich für die Wissenschaftler jedoch als Riesenüberraschung, wie die Europäische Südsternwarte berichtet. Denn der Zwergstern wird einmal in zehn Tagen von einem Riesenplaneten umkreist, der doppelt so groß wie der Stern selbst ist, allerdings ganz erheblich weniger Masse besitzt. Der Planet umkreist den Weißen Zwerg in so geringer Entfernung, dass er durch dessen Strahlung und Schwerkraft förmlich verdampft wird. Seine Atmosphäre legt sich wie eine Gasscheibe um den Stern.

Der Astronom Boris Gänsicke von der University of Warwick in Großbritannien leitete die Untersuchung, bei  der das Objekt WDJ0914+1914 herausstach. Insgesamt nahmen die Forscher 7000 Weiße Zwerge unter die Lupe. Das Licht des exotischen Vertreters der Weißen Zwerge wies auf extrem hohe Oberflächentemperaturen von 28 000 Grad Celsius  hin (fünfmal so hoch wie bei unserer Sonne). Aber die Strahlung lieferte auch Hinweise auf chemische Elemente, die in diesen Mengen noch nie bei einem Weißen Zwerg gemessen wurden, berichtet das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Bei der Analyse hätten die Wissenschaftler dann herausgefunden, dass diese Elemente in einer Gasscheibe stecken, die auf den Weißen Zwerg fällt und nicht vom Stern selbst stammen. „Es dauerte einige Wochen, bis wir herausfanden, dass der einzige Weg, eine solche Scheibe zu erzeugen, das Verdampfen eines riesigen Planeten ist“, sagt Matthias Schreiber von der Universität Valparaiso in Chile.

Die Mengen an Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel zeichnen das Bild eines Riesenplaneten wie Neptun und Uranus in unserem Sonnensystem.  Wenn ein solcher Gasplanet in der Nähe eines heißen Weißen Zwerges gelangt, bläst dessen extreme ultraviolette Strahlung die äußeren Schichten der Atmosphäre fort. Ein Teil davon fällt schließlich unter dem Einfluss der Schwerkraft auf den Weißen Zwerg. Die Wissenschaftler sind überzeugt, den ersten verglühenden Planeten gefunden zu haben, der einen Weißen Zwerg umkreist. Er verliert nach den Berechnungen ungefähr 3000 Tonnen Masse pro Sekunde und wird sich am Ende völlig aufgelöst haben.

Diese schimmernde Kugel ist unter Astronomen als Südlicher Eulennebel bekannt. Im Innern dieses vier Lichtjahre großen Planetarischen Nebels steckt ein Weißer Zwerg. Foto: ESO/Bild: ESO

Wie konnte ein normalerweise eiskalter Gasplanet auf diese unvorteilhafte Bahn gelangen? Der ungewöhnliche Orbit lege nahe, dass sich der Planet, nachdem sein Stern zu einem Weißen Zwerg mutiert sei, näher an ihn herangearbeitet habe. Eine Ursache könnten Wechselwirkungen mit anderen Planeten in diesem Sonnensystem sein. Das aber bedeute wiederum, dass weitere Planeten um den Weißen Zwergstern kreisen müssen. Die Forscher gehen davon aus, dass es viele weitere solcher exotischen Kombinationen in unserer Milchstraße geben könnte.