Astronomen entdecken ersten Planeten der zweiten Generation, der einen Weißen Zwerg umkreist
Ein Forschungsteam unter Leitung der University of Warwick hat einen Jupiter-großen Planeten identifiziert, der sich aus dem Trümmermaterial gebildet hat, das beim Tod des Weißen Zwergs HS 0209+0832 ausgestoßen wurde.
Entdeckung einer Welt der zweiten Generation
Ein internationales Team von Astronominnen und Astronomen unter Leitung der University of Warwick hat einen Planeten identifiziert, der sich aus dem ausgestoßenen Material seines sterbenden Muttersterns gebildet hat. Die am 5. Oktober 2026 in Nature Astronomy veröffentlichte Studie, die vom Europäischen Forschungsrat unterstützt wurde, dokumentiert den ersten bekannten Planeten der zweiten Generation, der einen Weißen Zwerg umkreist. An der Untersuchung waren auch Forschende des Instituto de Astrofísica de Canarias und der University of Wisconsin-Madison beteiligt. Während Astronomen die Existenz wiedergeborener Welten um Pulsare bereits vermuteten, bestätigt dieser Fund, dass eine solche Planetenentstehung auch um Überreste von Weißen Zwergen stattfinden kann.
Jamie Williams, der Hauptautor aus dem Department of Physics der University of Warwick, beschrieb, wie selten es ist, einen Planeten zu finden, der sich aus den Überresten seines eigenen Sterns zusammengesetzt hat.
Planeten der zweiten Generation sind Welten, die sich aus dem Material bilden, das ein Stern beim Sterben abstößt. Sie sind unglaublich selten, und einen um einen Weißen Zwerg zu finden, war völlig unerwartet. Es ist ein bisschen so, als fände man einen Planeten, der aus der Asche genau jenes Sterns auferstanden ist, den er einst umkreiste.
Schwere Elemente in der Sternatmosphäre
Weiße Zwerge sind dichte, kollabierte Sternkerne, die zurückbleiben, wenn Sterne ihren Kernbrennstoff erschöpfen – ein Schicksal, das mehr als 90 % der Sterne in der Milchstraße erwartet. Diese Überreste besitzen intensive Gravitationsfelder, die umgebende Trümmer anziehen, Material auf ihre äußeren Schichten ablagern und so ihre spektroskopischen Signaturen verändern. Die meisten verschmutzten Weißen Zwerge zeigen Signaturen, die von üblichen gesteinsbildenden Elementen wie Silizium und Eisen dominiert werden und der Zusammensetzung von Gesteinsasteroiden entsprechen. Der in dieser Studie untersuchte Weiße Zwerg mit der Bezeichnung HS 0209+0832 wies bei der Analyse ein anderes chemisches Profil auf.
Die Analysen von HS 0209+0832 ergaben erhöhte Konzentrationen von Zink, Kupfer und Niob, mit Häufigkeiten, die mehr als 1.000-mal höher liegen als die in der Sonne gemessenen Werte. Das Vorhandensein von Niob stellt den ersten Nachweis dieses Elements in der Atmosphäre eines Weißen Zwergs dar. Nukleare Modelle zeigen, dass diese spezifische Elementsignatur durch den langsamen Neutroneneinfangprozess, den sogenannten s-Prozess, entsteht, der schwere Elemente im Inneren sterbender Sterne während ihrer Roten-Riesen-Phase synthetisiert.
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Orbitaldynamik und Verdampfung der Atmosphäre
Die chemischen Anomalien auf HS 0209+0832 stammen aus einem aktiven Akkretionsprozess mit einem umlaufenden Begleiter. Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA zeigten periodische Helligkeitsschwankungen, die sich alle 4,4 Tage wiederholen. Diese periodischen Schwankungen entsprechen einem Jupiter-großen Gasriesen, der den kollabierten Sternkern umkreist.
Da der Gasriese in so geringer Entfernung kreist, erhitzt und verdampft die Sternstrahlung kontinuierlich seine äußere Gashülle. Teile der verdampften Planetenatmosphäre entkommen der Anziehungskraft des Planeten und fallen direkt auf die Oberfläche des Weißen Zwergs. Diese kontinuierliche Ablagerung angereicherten Planetenmaterials hält die im Sternspektrum beobachteten Konzentrationen schwerer Elemente aufrecht.
Entstehungsmechanismen und Sternentwicklung
Die Entstehung von Planeten aus Sternauswurf erfordert spezifische Umweltbedingungen. Im System HS 0209+0832 spielte nach Ansicht der Forschenden ein Begleitstern eine entscheidende Rolle, indem er während des Übergangs zum Roten Riesen einen Teil der ausgestoßenen Materie einfing. Diese gravitative Wechselwirkung ermöglichte die Bildung einer protoplanetaren Akkretionsscheibe um den neu entstandenen Weißen Zwerg und lieferte das Rohmaterial, das zur Kondensation eines Gasriesen nötig war.
Die Entdeckung erweitert das Verständnis der Sternentwicklung und planetarer Systeme nach der Hauptreihe. Anders als überlebende Planeten der ersten Generation, die die Expansion eines Roten Riesen überstehen, zeigt dieses System, dass planetare Geburt um dichte Sternüberreste von Neuem beginnen kann. Die Forschenden setzen spektrale Beobachtungen ein, um zu prüfen, ob ähnliche Akkretionssignaturen auch bei anderen katalogisierten Weißen Zwergen existieren.
