Der kannibalische Stern mit der "Metallnarbe"

Erreicht ein Stern sein Lebensende, kann er die umliegenden Planeten und Asteroiden verschlucken. Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Forscher kürzlich zum ersten Mal eine einzigartige Signatur dieses Prozesses gefunden – quasi "eine Narbe" auf der Oberfläche eines Weißen Zwergsterns.

"Es ist bekannt, dass einige Weiße Zwerge Teile ihrer Planetensysteme am Lebensende schlucken. Jetzt haben wir herausgefunden, dass das Magnetfeld des Sterns bei diesem Prozess eine Schlüsselrolle spielt, was zu einer Narbe auf der Oberfläche des Weißen Zwerges führt", sagt Stefano Bagnulo, Astronom am Armagh Observatory and Planetarium in Nordirland, Großbritannien, und Hauptautor der Studie.

ESO-Abbildung: Weißer Zwerg WD 0816-310

Mit Hilfe des Very Large Telescope der ESO haben Astronomen eine metallische "Narbe" auf der Oberfläche eines toten Sterns entdeckt. Dieses Video fasst die Entdeckung zusammen.

Wenn ein Stern wie unsere Sonne das Ende seines Lebens erreicht, kann er die umliegenden Planeten und Asteroiden, die mit ihm geboren wurden, verschlucken. Das scheint bei dem Weißen Zwerg WD 0816-310 der Fall zu sein, dem erdgroßen Überrest eines Sterns, der unserer Sonne ähnelt, aber etwas größer ist als sie.

Die Narbe, die das Team beobachtet hat, ist eine Konzentration von Metallen, die auf seiner Oberfläche eingeprägt ist. Diese Metalle scheinen von einem Planetenfragment zu stammen, das so groß ist wie oder möglicherweise größer als Vesta, der mit einem Durchmesser von etwa 500 Kilometern der zweitgrößte Asteroid im Sonnensystem ist.

Obiges Video gibt einen Überblick über die Entdeckung (eine Animation findet sich hier. Bei der vom Team beobachteten Narbe handelt es sich um eine Konzentration von Metallen auf der Oberfläche des Weißen Zwerges WD 0816-310, dem erdgroßen Überrest eines Sterns, der unserer Sonne ähnelt, aber etwas massereicher ist als sie.

"Wir haben nachgewiesen, dass diese Metalle von einem Planetenfragment stammen, das so groß ist wie oder möglicherweise größer als Vesta, dem zweitgrößten Asteroiden im Sonnensystem mit einem Durchmesser von etwa 500 Kilometern", sagt Jay Farihi, Professor am University College London, Großbritannien, und Mitautor der Studie.

Die Beobachtungen lieferten auch Hinweise darauf, woher der Stern seine Metallnarbe hat. Das Team stellte fest, dass sich die Stärke des Metallnachweises mit der Rotation des Sterns veränderte, was darauf hindeutet, dass sich die Metalle auf einen bestimmten Bereich auf der Oberfläche des Weißen Zwerges konzentrieren, anstatt sich gleichmäßig über die Oberfläche zu verteilen. Sie fanden auch heraus, dass diese Veränderungen mit den Veränderungen im Magnetfeld des Weißen Zwergs synchronisiert waren, was darauf hindeutet, dass sich diese Metallnarbe an einem seiner Magnetpole befindet. Zusammengenommen deuten diese Hinweise darauf hin, dass das Magnetfeld Metalle auf den Stern gesogen hat, wodurch die Narbe entstand.

"Überraschenderweise war das Material nicht gleichmäßig über die Oberfläche des Sterns verteilt, wie es die Theorie vorhersagt. Stattdessen handelt es sich bei dieser Narbe um einen konzentrierten Fleck aus planetarischem Material, der von demselben Magnetfeld festgehalten wird, das auch die einfallenden Fragmente geleitet hat", sagt Mitautor John Landstreet, Professor an der Western University in Kanada, der auch am Armagh Observatory and Planetarium tätig ist. "So etwas hat man bisher noch nicht gesehen."

Um zu diesen Schlussfolgerungen zu gelangen, nutzte das Team ein "Schweizer Messer" am VLT namens FORS2, mit dem sie die Metallnarbe nachweisen und mit dem Magnetfeld des Sterns in Verbindung bringen konnten."Die ESO verfügt über die einzigartige Kombination von Fähigkeiten, die für die Beobachtung schwacher Objekte wie Weißer Zwerge und die empfindliche Messung stellarer Magnetfelder erforderlich sind", sagt Bagnulo.In seiner Studie stützte sich das Team auch auf Archivdaten des X-Shooter-Instruments des VLT, um seine Ergebnisse zu bestätigen. Mit Hilfe von Beobachtungen wie diesen können Astronomen die Zusammensetzung von Exoplaneten, also Planeten, die andere Sterne außerhalb des Sonnensystems umkreisen, aufdecken. Diese einzigartige Studie zeigt auch, wie Planetensysteme dynamisch aktiv bleiben können, selbst nach ihrem "Tod".