Astronomen entdecken ungewöhnliche Trümmerscheibe um eine Sternleiche

Astro­nom­in­nen und Astro­no­men haben mit dem Very Lar­ge Telescope (VLT) der Euro­päi­schen Süd­stern­war­te (ESO) eine sel­te­ne Trüm­mer­schei­be um eine Stern­lei­che ent­deckt, die einen Ein­blick in das gibt, was mit unse­rem Son­nen­sys­tem gesche­hen könn­te. Im Gegen­satz zu ähn­li­chen, bereits bekann­ten Sys­te­men ist das Trüm­mer­ma­te­ri­al – die Über­res­te von Pla­ne­ten, die den Stern einst umkreis­ten – in einer dop­pel­ten Schei­be ange­ord­net, deren bei­de Tei­le durch eine deut­li­che Lücke von­ein­an­der getrennt sind. Die Schei­be wird offen­bar von zwei pla­ne­ta­ren Kör­pern geformt, die das gewalt­sa­me Ende des Sterns über­lebt haben, von denen einer mög­li­cher­wei­se so groß wie Plu­to ist.

„Wir wis­sen schon län­ger, dass Pla­ne­ten die Ver­wand­lung ihres Zen­tral­sterns über­ste­hen kön­nen, aber dies ist das ers­te Bei­spiel für ein kom­ple­xes Sys­tem mit einer dop­pel­ten Trüm­mer­schei­be und poten­zi­ell zwei übrig­ge­blie­be­nen Pla­ne­te­si­ma­len“, sagt Nico­la Gen­ti­le Fus­il­lo, Astro­nom an der Uni­ver­si­tà degli Stu­di di Tri­es­te in Ita­li­en und Erst­au­tor der Stu­die, die in die­ser Woche in Natu­re Astro­no­my ver­öf­fent­licht wur­de. Der Zen­tral­stern die­ses Sys­tems ist der Wei­ße Zwerg J1328−1450 – der dich­te und aus­ge­brann­te Kern, der zurück­bleibt, wenn einem Stern von der Grö­ße unse­rer Son­ne der Brenn­stoff aus­geht.

Wenn son­nen­ähn­li­che Ster­ne in die End­pha­se ihres Lebens ein­tre­ten, deh­nen sie sich aus und sto­ßen ihre äuße­ren Schich­ten ab, wodurch nahe­ge­le­ge­ne Pla­ne­ten ver­schlun­gen und zer­stört wer­den. Die über­le­ben­den Gesteins­kör­per kön­nen aus­ein­an­der­bre­chen und eine Schei­be um den zen­tra­len, toten Stern bil­den. Die Schei­be um J1328−1450 unter­schei­det sich jedoch von jenen, die um ande­re Wei­ße Zwer­ge beob­ach­tet wur­den: Anstel­le eines ein­zi­gen Rings aus ver­dampf­tem Pla­ne­ten­schutt ist der Stern von zwei kon­zen­tri­schen Trüm­mer­rin­gen umge­ben.

„Die Struk­tur, die wir in die­sem Sys­tem sehen, ist beson­ders fas­zi­nie­rend, da die bei­den gas­för­mi­gen Rin­ge erstaun­lich sta­bil sind und durch eine Lücke getrennt blei­ben“, sagt der Co-Autor Feli­pe Lagos-Vilches, Astro­nom an der Uni­ver­si­ty of War­wick (UK) und an der Uni­ver­si­dad Téc­ni­ca Feder­i­co San­ta María in Chi­le. „Das Sys­tem bie­tet einen sel­te­nen Ein­blick in den gewalt­sa­men, chao­ti­schen Pro­zess, durch den ein Pla­ne­ten­sys­tem sein Ende fin­det, und es deu­tet dar­auf hin, dass tote Ster­nen­sys­te­me weit­aus kom­ple­xe­re Struk­tu­ren auf­wei­sen kön­nen als bis­her ange­nom­men“, fügt Gen­ti­le Fus­il­lo hin­zu, der zudem dem INAF-Astro­no­mic­al Obser­va­to­ry in Tri­est ange­hört.

Dem For­schungs­team zufol­ge wird die­se kom­ple­xe Dop­pel­struk­tur wahr­schein­lich durch zwei übrig­ge­blie­be­ne, pla­ne­ten­ähn­li­che Kör­per auf unter­schied­li­chen Bah­nen auf­recht­erhal­ten. Sie schät­zen, dass das Objekt im inne­ren Ring die Grö­ße eines typi­schen Aste­ro­iden mit einem Durch­mes­ser von weni­gen Kilo­me­tern hat, wäh­rend das äuße­re so groß wie Plu­to oder sogar unser Mond sein könn­te.

Alle bis­her bekann­ten Trüm­mer­schei­ben um Wei­ße Zwer­ge wur­den anhand der­sel­ben Beob­ach­tungs­si­gna­tur iden­ti­fi­ziert, die auf das Vor­han­den­sein einer ein­zi­gen, fla­chen, rotie­ren­den Schei­be hin­weist. Doch die neu­en Beob­ach­tun­gen mit dem X‑Shooter-Instru­ment am VLT der ESO in der chi­le­ni­schen Ata­ca­ma-Wüs­te zei­gen, dass das Sys­tem J1328−1450 die­ses Mus­ter völ­lig durch­bricht und statt­des­sen den ein­zig­ar­ti­gen Fin­ger­ab­druck einer dop­pel­ten Schei­be offen­bart.

Die Beob­ach­tun­gen zei­gen zudem, dass Ele­men­te wie Cal­ci­um, Sau­er­stoff, Magne­si­um und Eisen in der Schei­be vor­han­den sind, was auf eine Zusam­men­set­zung hin­deu­tet, die Gesteins­ma­te­ri­al aus unse­rem eige­nen Son­nen­sys­tem ähnelt. Dar­über hin­aus deu­ten die Daten dar­auf hin, dass die bei­den Rin­ge der Schei­be eine recht unter­schied­li­che Zusam­men­set­zung auf­wei­sen: Der inne­re Ring ist reich an Magne­si­um­gas, wäh­rend der äuße­re weit­ge­hend frei davon ist. Dies legt nahe, dass die Pla­ne­te­si­ma­le, die die Rin­ge spei­sen, von zwei Pla­ne­ten unter­schied­li­cher Zusam­men­set­zung stam­men. Eine alter­na­ti­ve Erklä­rung ist, dass sie das Ergeb­nis ver­schie­de­ner Tei­le eines Him­mels­kör­pers sind, wie etwa Krus­te und Kern eines Pla­ne­ten.

Unser Son­nen­sys­tem könn­te ein ähn­li­ches Ende neh­men, da unse­re Son­ne in fer­ner Zukunft zu einem Wei­ßen Zwerg wer­den wird – in einem Pro­zess, bei dem auch die Erde zer­stört wer­den könn­te. „Das Sys­tem bie­tet daher einen bemer­kens­wer­ten Aus­blick dar­auf, wie die Zukunft von Pla­ne­ten­sys­te­men, ein­schließ­lich Sys­te­men wie dem unse­ren, aus­se­hen könn­te“, schließt Lagos-Vilches.

Hintergrundinformationen

Die­se For­schung wur­de in einer Fach­pu­bli­ka­ti­on in Natu­re Astro­no­my vor­ge­stellt (doi: 10.1038/s41550-026–03004‑3).

Das Team setzt sich aus fol­gen­den Per­so­nen zusam­men: Nico­la Pie­tro Gen­ti­le Fus­il­lo (Dipar­ti­men­to di Fisi­ca, Uni­ver­si­tà di Tri­es­te und INAF-Osser­va­to­rio Astro­no­mico di Tri­es­te, Ita­li­en), Feli­pe Lagos-Vilches (Depart­ment of Phy­sics, Uni­ver­si­ty of War­wick, UK und Depart­a­men­to de Físi­ca, Uni­ver­si­dad Téc­ni­ca Feder­i­co San­ta María, Chi­le), Boris T. Gän­si­cke (Depart­ment of Phy­sics and Cent­re for Exo­pla­nets and Habi­ta­bi­li­ty, Uni­ver­si­ty of War­wick, UK), Chris­to­pher J. Man­ser (Depart­ment of Phy­sics, Astro­phy­sics Group, Impe­ri­al Col­lege Lon­don, UK) sowie Det­lev Koes­ter (Insti­tut für Theo­re­ti­sche Phy­sik und Astro­phy­sik, Uni­ver­si­tät Kiel, Deutsch­land).

Links

• For­schungs­ar­ti­kel
• Fotos vom VLT

Link zur Pres­se­mit­tei­lung der ESO