Erster Planet um Weißen Zwerg entdeckt – Astronomen hoffen auf Leben um tote sonnenähnliche Sterne

Andreas Müller

16/09/202021/02/2023 aktualisiert 3 min

Künstlerische Darstellung des Transits eines Planeten vor der „Sonnenscheibe“ eines Weißen Zwergs (Illu.). Copyright: Carl Sagan Institute — Künstlerische Darstellung des Transits eines Planeten vor der „Sonnenscheibe“ eines Weißen Zwergs (Illu.).
Copyright: Carl Sagan Institute

Ithaca (USA) – Am Ende des „Lebenszyklus“ sonnenähnlicher Sterne, bleibt ein freiliegender Sternenkern zurück. Astronomen sprechen dann von einem „Weißen Zwerg“. Laut einer aktuellen Studie bieten Planeten um derart Weiße Zwerge eine vielversprechende Möglichkeit, mit kommenden Teleskopen festzustellen, ob Leben auf Planeten um diese Sternenreste den Tod des Sterns überdauern kann. Tatsächlich haben Astronomen nun auch eindeutige und direkte Belege für einen großen Planeten um einen Weißen Zwerg entdeckt.

Wie das Team um Prof. Lisa Kaltenegger Professorin für Astronomie am College of Arts and Sciences und Direktorin des Carl Sagan Institute an der Cornell University und Ryan MacDonald aktuell in den „Astrophysical Journal Letters“ (DOI: 10.3847/2041-8213/aba9d3) berichtet, zeigen sie, wie schon das kommende James Webb-Weltraumteleskop (JWST) der NASA und ESA Lebensspuren auf erdähnlichen Planeten um Weiße Zwerge finden könnte.

„Ein Planet, der einen kleinen Stern umkreist, erzeugt starke atmosphärische Signale, wenn er vor seinem Stern vorbeizieht und einen sogenannten Transit erzeugt“, erläutert die Pressemitteilung des Instituts. „Weiße Zwerge treiben dies auf das Äußerste: Sie sind 100-mal kleiner als unsere Sonne, fast so klein wie die Erde, und bieten Astronomen die seltene Gelegenheit, felsige Planeten zu charakterisieren.“

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„Wenn felsige Planeten mit Leben um Weiße Zwerge existieren, könnten wir in den nächsten Jahren Lebenszeichen auf ihnen aufspüren“, erläutert Lisa Kaltenegger. Der Start des JWST ist bereits für Oktober 2021 geplant.

„Bei der Beobachtung erdähnlicher Planeten, die Weiße Zwerge umkreisen, kann das James Webb-Weltraumteleskop innerhalb weniger Stunden Wasser und Kohlendioxid nachweisen“, führt MacDonald weiter aus. „Zwei Tage Beobachtungszeit mit diesem leistungsstarken Teleskop würden die Entdeckung von Biosignaturgasen wie Ozon in Kombination mit Methan ermöglichen.“

Grafische Darstellung der Umlaufbahn des neuentdeckten Planeten WD 1856 + 534b, der einen Weißen Zwerg umkreist. Copyright/Quelle: John Munson/Cornell University — Grafische Darstellung der Umlaufbahn des neuentdeckten Planeten WD 1856 + 534b, der einen Weißen Zwerg umkreist.
Copyright/Quelle: John Munson/Cornell University

Einen direkten aktuellen Bezug stellt denn auch die Entdeckung von ersten eindeutigen Beweisen für die Existenz eines Riesenplaneten um einen Weißen Zwerg (WD 1856 + 534) dar, die am 16. September in einem separaten Artikel unter der Leitung von Co-Autor Andrew Vanderburg, Assistenzprofessor an der Universität von Wisconsin, Madison im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/s41586-020-2713-y) erläutert wird – beweist dieser doch grundsätzlich die Existenz von Planeten um Weiße Zwerge. (Anm. GreWi: Zuvor hatten Astronomen lediglich mehr oder weniger indirekte Hinweise für Gasriesen um Weiße Zwerge entdeckt …GreWi berichtete.)

Der entdeckte Planet ist ein Gasriese und daher zwar noch nicht der geeignete Ort für Leben, wie wir es von der Erde kennen. Dennoch deute seine Existenz deutet aber darauf hin, dass kleinere felsige Planeten, auf denen Leben existieren könnte, auch in den bewohnbaren Zonen der Weißen Zwerge existieren könnten – dort also wo es flüssiges Wasser auf der Oberfläche geben könnte, wie auf der Erde.

„Wir wissen jetzt, dass Gasplaneten um Weiße Zwerge existieren können, und wir wissen, dass felsiges Material um Weißen Zwergen kreist“, sagte MacDonald. „Es ist ein logischer Sprung, sich einen felsigen Planeten wie die Erde vorzustellen, der einen Weißen Zwerg umkreist.“

Die Forscher und Forscherinnen kombinierten modernste Analysetechniken, die routinemäßig zum Nachweis von Gasen in riesigen Exoplaneten-atmosphären verwendet werden – etwa mit dem Hubble-Weltraumteleskop – mit Modellatmosphären von Planeten Weißer Zwerge aus Kaltenegger’s Team (…GreWi berichtete).

In einem nächsten Schritt soll das NASA-Weltraumteleskop“ TESS“ (Transiting Exoplanet Survey Satellite) nun nach solchen felsigen Planeten um Weiße Zwerge suchen. Für den Fall, dass eine dieser Welten gefunden wird, haben Kaltenegger und ihr Team die Modelle und Werkzeuge entwickelt, um Lebenszeichen in der Atmosphäre dieser Planeten aufzuspüren. Das Webb-Teleskop könnte also schon sehr bald mit dieser Suche beginnen.

„Die Einblicke der Suche nach Lebenssignaturen auf einem Planeten, der einen Weißen Zwerg umkreist, sind tiefgreifend“, erläutert Kaltenegger, „denn die meisten Sterne, einschließlich unserer Sonne, werden eines Tages als Weiße Zwerge enden“.

„Was ist, wenn der Tod des Sterns nicht das Ende von Leben um diesen Stern bedeutet?“ sagt Kaltenegger abschließend. „Könnte das Leben weitergehen, selbst wenn unsere Sonne erlischt? Lebenszeichen auf Planeten, die weiße Zwerge umkreisen, würden nicht nur die unglaubliche Hartnäckigkeit von Leben aufzeigen, sondern uns vielleicht auch einen Blick in unsere eigene Zukunft erlauben.“

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