Überreste von mysteriösem Planetensystem nahe der Erde entdeckt

Astronom*innen haben die Überreste eines der ältesten Planetensysteme in unserer Galaxie entdeckt. Hinweise darauf lieferten 2 Weiße Zwerge, die je 90 und 120 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sie sollen über 10 Milliarden Jahre alt sein.

Weiße Zwerge sind die Kerne erloschener Sterne. Diese waren nicht so massereich, um in einer Supernova zu explodieren und zu einem Schwarzen Loch oder Neutronenstern zu werden. Stattdessen haben sie ihre äußere Hülle verloren und kühlen nun ab. Sie haben eine hohe Dichte, aber eine geringe Leuchtkraft. 

10,7 Milliarden Jahre alt

Die Forscher*innen der Universität Warwick, Großbritannien, erstellten Modelle von 2 Weißen Zwergen, die vom Weltraumteleskop GAIA entdeckt wurden. Mit ihrer Simulation wollten sie herausfinden, wie lange die Kerne bereits abkühlen. Dafür nutzten sie Daten von GAIA, dem Dark Energy Survey und dem Spektrographen "X-Shooter" am European Southern Observatory (ESO). 

Die Untersuchung ergab, dass der Stern WDJ2147-4035 ehemals 2,5 Sonnenmassen schwer war und ungefähr 10,7 Milliarden Jahre alt ist. Seit 10,2 Milliarden Jahren kühlt er als Weißer Zwerg ab. Er scheint rötlich und besteht aus Natrium, Lithium, Kalium und Kohlenstoff. Damit ist er der älteste, von Metallen durchzogene Weiße Stern, der bisher entdeckt wurde.

Der zweite Stern, WDJ1922+0233, ist ein wenig jünger. Er kühlt seit 9 Milliarden Jahren ab. Sein genaues Alter lässt sich allerdings noch nicht bestimmen. Er scheint blau, was an seiner ungewöhnlichen Atmosphäre aus einem Helium-Wasserstoffgemisch liegt. 

Ältestes System der Milchstraße

Die Trümmerteile, die in der Atmosphäre des roten WDJ2147-4035 gefunden wurden, stammen von einem alten Planetensystem. Es habe die Transformation des Sterns zum Weißen Zwerg überlebt, sei dann aber vom Weißen Zwerg verschlungen worden, schreiben die Wissenschaftler*innen. Damit sei es das älteste Planetensystem der Milchstraße.

"Diese durch Metalle verunreinigten Sterne sind nicht einzigartig, es gibt andere Systeme mit erdähnlichen Planeten. 97 Prozent aller Sterne werden zu Weißen Zwergen. Weil sie so allgegenwärtig sind, ist es sehr wichtig, sie zu verstehen", sagt Studienleiterin Abbigail Elms in einem Statement. Sie seien aus den ältesten Sternen unserer Galaxie entstanden und enthalten daher Informationen darüber, wie die sich die ersten Planetensysteme formten.

Erdähnlicher Planet

Eigentlich können Astronom*innen anhand der Metalle nachvollziehen, in welchen Mengen diese in den Planeten vorhanden waren, die vom Weißen Zwerg "verschlungen" wurden. Im Falle von WDJ1922+0233 ist das deutlich: Hier finden sich Natrium, Kalzium und Kalium. Aus deren Menge leitet das Team ab, dass ein Planet verschlungen wurde, dessen Kruste eine ähnliche Zusammensetzung und Masse hatte, wie die der Erde.

Beim rötlichen WDJ2147-4035 bleibt die Entdeckung mysteriös. "Die angereicherten Plantentrümmer sind reich an Lithium und Kalium und mit nichts in unserem eigenen Sonnensystem vergleichbar. Der Weiße Zwerg ist wegen seinen metallischen Verunreinigungen, seiner sehr kalten Oberfläche, seinem hohen Alter und dem Fakt, dass er magnetisch ist, extrem selten", sagt Elms.

Zu jener Zeit, als dieser Sterne sich formten, gab es weniger Metalle im Universum. Metalle entstehen durch gigantische Sternenexplosionen und in sich formenden Sternen. Die beiden Weißen Zwerge würden damit einen Einblick geben, wie sich Planetensysteme in einer Umgebung formten, die wenig Metalle aber viele Gase enthalten, so die Forscher*innen. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.