Illustration des Weißen Zwergs und seines Planeten
Astronomie

Stern tot, Planet lebt

Am Ende ihrer Lebenszeit blähen sich Sterne auf, fallen dann in sich zusammen und werden Weiße Zwerge. In dem Prozess verschlingen sie alle Planeten in der Nähe – dachte man bisher. Forscher und Forscherinnen haben nun den ersten Planeten entdeckt, der den Prozess komplett intakt überlebt hat und nun um einen Weißen Zwerg kreist.

Er macht das in einem enormen Tempo und braucht nur 1,4 Erdentage, um die Überbleibsel eines ehemaligen Sterns zu umrunden. Der Gasplanet ist ungefähr so groß wie Jupiter, hat etwa seine 14-fache Masse und dreht sich um den – viel kleineren – Weißen Zwerg „WD 1856+534“, der sich im Sternbild Drachen am Nordhimmel befindet, rund 80 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Schon im Vorjahr berichteten Forscherinnen und Forscher von einem „ersten Planeten, der um einen Weißen Zwerg kreist“. Bei diesem lösten sich durch die Nähe zum ausgebrannten Stern aber Teile seiner Atmosphäre auf und bildeten eine Gasscheibe. Den ersten komplett gebliebenen Riesenplaneten in der Umlaufbahn eines Weißen Zwergs hat nun ein Team um Andrew Vanderburg von der Universität von Wisconsin und die österreichische Astrophysikerin Lisa Kaltenegger, Direktorin des Carl Sagan Institute an der Cornell University in den USA, beobachtet.

Gibt es noch weitere Planeten?

Unter anderem mit Daten des NASA-Weltraumteleskops TESS haben die Forscherinnen und Forscher den Riesenplaneten entdeckt. Wie er in die Umlaufbahn um den Weißen Zwerg kam, ist noch unklar, schreiben sie in der Fachzeitschrift „Nature“.

Simulationen der Vorgänge geben aber zumindest einige theoretische Antworten: Um nicht zerstört zu werden, als sich sein Stern zu einem Roten Riesen aufblähte, muss der Planet mehr als eine Astronomische Einheit (die Entfernung zwischen Erde und Sonne) von ihm entfernt gewesen sein. Seine ursprüngliche Umlaufbahn könnte sich geändert haben, möglicherweise beeinflusst durch die Schwerkraft einer Reihe anderer Planeten, die den Sternentod ebenfalls überlebt haben, wie es in einem „Nature“-Begleitartikel heißt – dies ist bisher aber nur Spekulation. Über einen Zeitraum von sechs Milliarden Jahren – so alt ist das System – könnte sich der Planet dem Weißen Zwerg angenähert haben und das nun beobachtete Szenario entstanden sein.

Illustration des Weißen Zwergs und seines Planeten
Teil eines Begleit-Comics zu der astronomischen Entdeckung

Auswirkungen auf Suche nach Leben

Dass ein Planet den Tod seines Sterns überlebt hat, könnte nicht nur für Riesenplaneten gelten, sondern auch für kleinere Felsplaneten und mögliches Leben darauf – und das bedeutet für die Astronominnen und Astronomen vielversprechende künftige Arbeit. „Wir können nun etwa nach anderen, kleineren Planeten rund um Sternenkerne suchen“, so Vanderburg. Sollte es sich dabei um erdähnliche, also felsige Planeten handeln, mit flüssigem Wasser auf der Oberfläche, die möglicherweise Leben bergen, könnte man Spuren dieses Lebens mit Hilfe des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA und ESA nachweisen, schreibt Lisa Kaltenegger in einer weiteren, in den „Astrophysical Journal Letters“ veröffentlichten Arbeit.

Sie hat mit ihrem Team Modelle und Werkzeuge entwickelt, um Lebenszeichen in der Atmosphäre von Planeten nachzuweisen. Mit dem Webb-Teleskop, das im Oktober 2021 ins Weltall starten soll, könnten „die starken atmosphärische Signale, die ein erdähnlicher Planet erzeugen würde, wenn er vor einem Weißen Zwerg vorbeizieht, erfasst und damit Lebenszeichen, wenn es denn solche gibt, aufgespürt werden“, sagte Kaltenegger.

Leben ohne Sonne möglich?

Konkret könnten mit dem Weltraumteleskop innerhalb weniger Stunden Wasser und Kohlendioxid in der Atmosphäre eines solchen Exoplaneten nachgewiesen werden. In zwei Tagen Beobachtungszeit ließen sich Biosignaturen wie Ozon in Kombination mit Methan registrieren. Mit dem Weltraumteleskop TESS, dessen wissenschaftlichen Team Kaltenegger angehört, soll nun nach solchen felsigen Planeten gesucht werden, die Weiße Zwerge umkreisen.

Für die Astrophysikerin bringt die Entdeckung jedenfalls spannende Fragen mit sich: „Was ist, wenn der Tod eines Sterns nicht das Ende von Leben auf Planeten um diesen Stern bedeutet? Könnte das Leben weitergehen, selbst wenn unsere Sonne erlischt?“ Lebenszeichen auf Planeten von Weißen Zwergen würden jedenfalls „nicht nur die unglaubliche Hartnäckigkeit von Leben zeigen, sondern vielleicht auch einen Blick in unsere Zukunft“, so Kaltenegger. Dass die Erde den Tod der Sonne in rund fünf Milliarden Jahren überleben wird, ist dennoch eher unwahrscheinlich.