Eine internationale Gruppe von Astronomen, koordiniert von Forschern der Universität Triest und der Universität Warwick, hat die Entdeckung einer einzigartigen Himmelsstruktur gemeldet: Ein toter Stern wird nicht von einem, sondern von zwei separaten Gasringen umkreist, die durch einen leeren Raum voneinander getrennt sind. Diese in Nature Astronomy veröffentlichte Erkenntnis bietet neue Einblicke in das potenzielle Zukunftsszenario unseres eigenen Sonnensystems.
Das Objekt im Fokus ist WD J1328−1450, ein Weißer Zwerg, der sich etwa 1.600 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Weiße Zwerge stellen die dichten, erloschenen Kerne dar, die zurückbleiben, nachdem Sterne wie die Sonne ihren Brennstoff aufgebraucht und ihre äußeren Schichten abgestoßen haben. Während diese Expansion nahegelegene Planeten oft verschlingt, können felsige Körper in größeren Entfernungen überleben. Diese Überreste können sich schließlich auflösen und Trümmerscheiben um den stellaren Leichnam bilden.
Bisher schienen alle beobachteten Gasscheiben um Weiße Zwerge als einzelne, flache, rotierende Strukturen auf. Vorherige Studien zu 21 ähnlichen Fällen zeigten konsistent ein Signal mit zwei Spitzen. Beobachtungen jedoch, die zwischen 2021 und 2023 mit dem X-Shooter-Instrument am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile durchgeführt wurden, enthüllten ein deutlich vier-Spitzen-Signal. Diese Signatur bestätigt das Vorhandensein zweier konzentrischer Ringe, die durch eine Lücke getrennt sind.
Die Abmessungen dieses Systems sind im Verhältnis zu den Entfernungen zwischen Erde und Mond signifikant. Der innere Ring erstreckt sich von etwa 100.000 bis 240.000 Kilometern vom Stern entfernt, was ihn näher an den Stern bringt als der Mond an die Erde. Der äußere Ring beginnt bei ungefähr 375.000 Kilometern und reicht über 1,3 Millionen Kilometer hinaus. Wiederholte Beobachtungen über mehr als zwei Jahre deuten darauf hin, dass diese komplexe Struktur stabil geblieben ist.
Die Spektralanalyse zeigt, dass das Gas Kalzium, Sauerstoff, Magnesium und Eisen enthält, eine Zusammensetzung, die den Gesteinen in unserem Sonnensystem ähnelt. Bemerkenswerterweise unterscheiden sich die Ringe chemisch: Der innere Ring ist reich an Magnesium, während der äußere Ring deutlich weniger davon enthält. Diese Diskrepanz deutet darauf hin, dass das Trümmermaterial von zwei Körpern stammt, die unter unterschiedlichen Bedingungen entstanden sind, oder von verschiedenen Schichten eines einzelnen Objekts.
Forscher gehen davon aus, dass zwei überlebende planetare Körper als "Wächter" fungieren und diese geordnete Struktur aufrechterhalten, indem sie innerhalb ihrer jeweiligen Ringe umkreisen und Gas freisetzen, während sie sich durch Staub bewegen. Obwohl diese Körper nicht direkt sichtbar sind, deuten Modelle darauf hin, dass der innere Körper asteroidengroß ist, während der äußere so groß wie Pluto oder der Mond sein könnte.
Nicola Pietro Gentile Fusillo, der leitende Autor der Studie von der Universität Triest und dem INAF-Astronomischen Observatorium Triest, stellte fest, dass die Planeten zwar unsichtbar sind, ihre Anwesenheit jedoch aus der Gaszusammensetzung und -form abgeleitet wird. Er beschrieb den Prozess als Rekonstruktion der Architektur eines zerstörten planetaren Systems aus seinen letzten Fragmenten und markierte dies als die erste Beobachtung einer so komplexen Konfiguration, die um einen toten Stern überlebt hat.
Diese Entdeckung stellt aktuelle Theorien zur Entstehung und Entwicklung dieser Scheiben sowie zum Ursprung ihres Gases in Frage. Sie hat auch Implikationen für die Zukunft der Erde, da erwartet wird, dass die Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren zu einem Weißen Zwerg wird, ein Prozess, der unseren Planeten zerstören könnte. Systeme wie WD J1328−1450 zeigen, dass planetare Überreste selbst nach dem Tod ihres Muttersterns in überraschend geordneten Formen bestehen bleiben können.
Quellen: Focus.it.