Laut einer neuen Studie von UCL-Wissenschaftlern wurde ein Ring aus planetaren Trümmern gesehen, der mit mondgroßen Strukturen übersät ist, der den Weißen Zwerg umkreist und auf einen nahe gelegenen Planeten in der bewohnbaren Zone hinweist, auf dem Wasser und Leben existieren könnten.
Weiße Zwerge sind die schwelenden Überreste von Sternen, die ihren gesamten Wasserstoffbrennstoff verbrannt haben. Fast alle Sterne, einschließlich der Sonne, werden schließlich zu Weißen Zwergen, aber über ihre Planetensysteme ist nur sehr wenig bekannt.
In einer in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlichten Studie hat ein internationales Team von Astronomen das Licht eines Weißen Zwergs in der Milchstraße, bekannt als WD1054-226, unter Verwendung von Daten von bodengestützten und weltraumgestützten Teleskopen gemessen.
Zu ihrer Überraschung fanden sie ausgeprägte Lichteinbrüche, die 65 gleichmäßig verteilten Wolken aus Planetentrümmern entsprachen, die alle 25 Stunden den Stern umkreisen. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die genaue Regelmäßigkeit der Transitstrukturen – die das Licht des Sterns alle 23 Minuten dimmen – darauf hindeutet, dass sie von einem nahe gelegenen Planeten in einer so präzisen Ausrichtung gehalten werden.
Zum ersten Mal haben Astronomen einen Planetenkörper in der bewohnbaren Zone eines Weißen Zwergs entdeckt“, sagte Hauptautor Professor Jay Farihi (UCL Physics & Astronomy).
Die mondgroßen Strukturen, die wir gefunden haben, sind eher unregelmäßig und staubig (z. B. kometenartig) als feste kugelförmige Körper. Ihre absolute Regelmäßigkeit – alle 23 Minuten ein Durchgang vor einem Stern – ist ein Rätsel, das wir noch nicht erklären können.
Eine interessante Möglichkeit ist, dass diese Körper aufgrund des Gravitationseinflusses eines nahen Planeten in einem so gleichmäßigen Orbitalmuster gehalten werden. Ohne diesen Einfluss würden Reibung und Kollision dazu führen, dass sich die Strukturen auflösen und die exakte Regelmäßigkeit verlieren, die wir beobachten. Der Präzedenzfall für einen solchen Dienst ist, wie die Anziehungskraft der Satelliten um Neptun und Saturn dazu beiträgt, stabile Ringstrukturen zu schaffen, die diese Planeten umkreisen.
Die Möglichkeit eines Planeten in der bewohnbaren Zone ist aufregend und unerwartet, wir haben nicht danach gesucht. Es ist jedoch wichtig zu bedenken, dass weitere Beweise erforderlich sind, um die Anwesenheit des Planeten zu bestätigen. Wir können den Planeten nicht direkt beobachten, daher kann eine Bestätigung durch den Vergleich von Computermodellen mit weiteren Beobachtungen des Sterns und der Trümmer der Umlaufbahn erhalten werden.
Es wird angenommen, dass die Umlaufbahn um den Weißen Zwerg während der Riesensternphase seines Lebens (als er ein Roter Riese war) „geräumt“ wurde, und daher wäre jeder Planet, der möglicherweise Wasser und damit Leben enthalten könnte, in dieser Hinsicht relativ jung . Dieses Gebiet wird für mindestens zwei Milliarden Jahre bewohnbar sein, einschließlich mindestens einer Milliarde Jahre in der Zukunft.
Mehr als 95 % aller Sterne werden schließlich zu Weißen Zwergen. Ausnahmen sind die größten Sterne, die explodieren und entweder zu Schwarzen Löchern oder Neutronensternen werden.
Da unsere Sonne in einigen Milliarden Jahren zum Weißen Zwerg werden wird, gibt die Studie einen Ausblick in die Zukunft des Sonnensystems.
Wenn Sternen der Wasserstoff ausgeht, dehnen sie sich aus, kühlen ab und werden zu roten Riesen. Die Sonne wird in vier bis fünf Milliarden Jahren in diese Phase eintreten und Merkur, Venus und möglicherweise die Erde verschlingen. Nachdem die äußere Materie vom Sternwind weggeblasen und der Wasserstoff aufgebraucht ist, verbleibt der heiße Kern des Sterns, der über Milliarden von Jahren langsam abkühlt – dies ist die Phase des Weißen Zwergs.
Für Astronomen ist es schwierig, Planeten zu entdecken, die Weiße Zwerge umkreisen, da solche Sterne viel dunkler sind als Hauptreihensterne (wie die Sonne). Bisher haben Astronomen nur vorläufige Beweise dafür gefunden, dass ein Gasriese (wie Jupiter) einen Weißen Zwerg umkreist.
Als Teil einer neuen Studie beobachteten Wissenschaftler den 117 Lichtjahre entfernten Weißen Zwerg WD1054-226 und zeichneten Veränderungen seines Lichts über 18 Nächte mit der Hochgeschwindigkeitskamera ULTRACAM auf, die am 3,5-Meter-Teleskop für neue Technologien der ESO ( NTT) in Chile.
Um Lichtveränderungen besser interpretieren zu können, untersuchten die Forscher auch Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA, die bestätigten, dass Planetenstrukturen eine Umlaufbahn von 25 Stunden haben.
Sie fanden heraus, dass das Licht von WD1054-226 immer etwas von riesigen Wolken aus orbitalem Material verdeckt war, die davor vorbeizogen, was darauf hindeutete, dass ein Ring aus planetaren Trümmern den Stern umkreist.
Die bewohnbare Zone, manchmal auch als Goldilocks-Zone bezeichnet, ist die Region, deren Temperatur es theoretisch ermöglicht, dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche des Planeten existiert. Im Vergleich zu einem Stern wie der Sonne ist die bewohnbare Zone eines Weißen Zwergs kleiner und näher am Stern, da Weiße Zwerge weniger Licht und damit Wärme abgeben.
2022-02-12 20:32:44
Autor: Vitalii Babkin