Toter Stern und großer Planet: Ein Gasriese umkreist (vermutlich) einen weißen Zwerg

Vor mehr als sieben Jahren habe ich einen Text über die Existenz von Planeten bei weißen Zwergen geschrieben. Und nun wurde offensichtlich genau so ein Objekt entdeckt! Kein Planet auf dem man leben kann. Aber ein Himmelskörper der dennoch äußerst interessant ist!

Seit vor 25 Jahren der erste Planet eines anderen Sterns entdeckt worden ist, hat sich viel getan. Wir haben überall Planeten entdeckt; ein paar tausend sind mit Sicherheit nachgewiesen – indirekt haben wir Hinweise auf Milliarden Planeten in der gesamten Milchstraße. Wir haben Planeten bei sonnenähnlichen Sternen entdeckt; bei gewaltigen Riesensternen ebenso wie bei winzigen Zwergsternen. Wir haben Planeten gefunden die komplett ohne Stern durch die Galaxie wandern und Planeten, die anders sind als alles was wir hier bei uns im Sonnensystem haben. Und nun wurde vermutlich auch ein Planet bei einem toten Stern gefunden.

Planeten bei toten Sternen sind nicht neu. Sie waren genaugenommen die ersten Planeten außerhalb des Sonnensystems die wir gefunden haben. Diese sogenannten Pulsarplaneten sind aber eher eine kosmische Kuriosität und haben eine ganze andere Geschichte und Entstehung hinter sich als es für „normale“ Planeten üblich ist. Aber wie auch immer man sie kategorisieren mag, die Objekte die sie umkreisen sind tote Sterne. Ex-Sterne; Sterne die ihr aktives Leben schon längst hinter sich haben.

Wenn Sterne die massereicher sind als unsere Sonne am Ende ihres Lebens keine Kernfusion mehr durchführen können, dann kollabieren sie unter ihrem Gewicht zu extrem kompakten Objekten. Solche „Neutronensterne“ sind so schwer wie die Sonne aber nur ein paar Dutzend Kilometer groß. Sterne mit ein bisschen weniger Masse; Sterne wie unsere Sonne also, haben ein anderes Schicksal. Sie werden zu „Weißen Zwergen“: Das sind Himmelskörper die circa so groß wie die Erde sind, aber immer noch die Masse eines Sterns haben. Im Inneren dieser Objekte gibt es keine Kernfusion mehr. Sie sitzen einfach nur noch so im Universum und kühlen langsam ab.

Unsere Sonne wird von acht Planeten umkreist und in circa 5 bis 6 Milliarden Jahren wird sie zu einem weißen Zwerg. Ein Schicksal das auch sehr vielen anderen Sternen bevor steht bzw. das sehr viele andere Sterne schon hinter sich hat. Wieso sollen dann also Planete die solche weißen Zwerge umkreisen, selten sein? Weil ein Stern sein Leben nicht kampflos beendet! Bevor die Sonne zu einem weißen Zwerg wird, wird sie sich zu einem „roten Riesen“ aufblähen. Dabei wird sie bis fast an die Erdbahn heranreichen. Was schlecht für alle Himmelskörper ist, die sich derzeit innerhalb der Erdbahn befinden, also Merkur und Venus. Die werden diese Phase der Sonnenentwicklung eher nicht überleben. Was die Erde angeht ist die Sache unklar. Kann sein dass sie ebenfalls verschluckt und zerstört wird; kann auch sein, dass sie es gerade so überlebt. Denn die Sonne verliert als roter Riese auch jede Menge Masse und ihr gravitativer Griff auf ihre Planeten wird schwächer. Die Bahnen der Planeten ändern sich und sie wandern weiter nach außen. Sie werden aber auch generell chaotischer; Planeten können miteinander kollidieren und was am Ende übrig bleibt wenn die Transformation zum weißen Zwerg vollendet ist, lässt sich nur schwer vorhersagen.

Die aktuelle Entdeckung ist ein ganz spezieller Fall („A Giant Planet Candidate Transiting a White Dwarf“). Es geht um den weißen Zwerg mit der Bezeichnung WD 1856+534. Der befindet sich knapp 82 Lichtjahre von der Sonne entfernt und war eines der Objekte, die das Weltraumteleskop TESS untersucht hat. Es hat dort periodische Helligkeitsänderungen entdeckt, die entstehen können wenn von uns aus gesehen ein Planet vor dem Stern vorüber zieht und dabei sein Licht regelmäßig ein bisschen abschwächt. Alle 1,5 Tage wird das Licht des weißen Zwergs acht Minuten lang schwächer; die Helligkeit fällt auf die Hälfte. Was ein ziemlich dramatischer Wechsel ist, wenn man das mit den minimalen Helligkeitsänderungen vergleicht die normalerweise auftreten, wenn ein Stern von einem Planeten umkreist ist. Aber ein weißer Zwerg ist eben viel, viel kleiner als ein normaler Stern. Er ist so groß wie ein Planet und wenn er von einem anderem Planeten bedeckt wird, kann das schon einen ordentlichen Effekt haben. Hinzu kommt, dass in diesem Fall der Planet sehr groß sein muss. So groß, dass es vielleicht auch gar kein Planet ist, sondern ein brauner Zwerg. Also eins von den Dingern, die zwar zu klein sind, um echte Sterne zu sein und keine dauerhaften Kernfusion in ihrem Inneren hinbekommen. Aber immerhin noch ein bisschen Kernfusion und daher nicht als klassische Planeten bezeichnet werden können.

Was da den weißen Zwerg jetzt genau umkreist ist anhand der derzeit vorliegenden Daten nicht eindeutig ableitbar. Es kann ein brauner Zwerg sein. Oder ein großer Gasplanet, der dann aber eine sehr enge Umlaufbahn um den Zwerg haben muss. Das würde bedeuten, dass der Planet – so wie es für Gasplaneten üblich ist – weit entfernt vom (damals noch) Stern entstanden sein muss. Und in der chaotischen Transformationsphase zum weißen Zwerg ist der Planet dann näher rangerückt, ohne dabei mit dem weißen Zwerg zu kollidieren. Was normalerweise das Schicksal vieler solcher Planeten ist, die auf Abwege geraten. Wenn der potentielle Planet des weißen Zwergs es aber geschafft hat, das zu überleben, ist das sehr vielversprechend für die Suche nach weiteren Planeten toter Sterne! Und für unser Wissen über die Vielfalt der Planetensysteme im Universum! Wer weiß, was wir da bei den ehemaligen Sternen noch alles finden werden…