Ein Stern, der das Ende seines Lebens erreicht, scheint auch das Ende für alles in seiner Umgebung einzuläuten.

Doch neue astronomische Erkenntnisse deuten darauf hin, dass ein sterbender Stern die Rohstoffe liefern kann, aus denen erneut ein Planet entsteht.

Wissenschaftler haben bei der Untersuchung eines kompakten Sternenüberrests namens HS 0209+0832 Hinweise auf eine mögliche Welt entdeckt, die aus Material entstanden sein könnte, das der Stern in seiner letzten Lebensphase abgestoßen hat.

Ein seltener Neuanfang

Die meisten Planeten entstehen vermutlich in der frühen Phase eines Sternensystems. Dabei sammeln sie Gas und Staub an, die einen jungen Stern umkreisen. Der mögliche Planet um HS 0209+0832 scheint jedoch einen ganz anderen Ursprung zu haben.

Statt gemeinsam mit seinem Stern zu Beginn entstanden zu sein, könnte er sich aus Material gebildet haben, das ausgestoßen wurde, als sich der ursprüngliche Stern zu einem Roten Riesen aufblähte und sich dem Ende seines Lebens näherte.

Astronomen bezeichnen eine solche Welt als Planet der zweiten Generation. Diese Möglichkeit wird in wissenschaftlichen Modellen bereits seit Jahren diskutiert.

Ein Nachweis dafür, dass ein solcher Planet einen Weißen Zwerg umkreist, wäre jedoch ein wichtiger Schritt über die bisherige Theorie hinaus. Besonders interessant ist, dass der mögliche Planet offenbar mit jenem Sternenmaterial in Verbindung steht, aus dem sich sein Sternensystem entwickelt hat.

Den Weißen Zwerg verstehen

HS 0209+0832 ist ein Weißer Zwerg. Dabei handelt es sich um den dichten Kern, der zurückbleibt, nachdem ein Stern, der unserem Sonnentyp ähnelt, sich zu einem Roten Riesen aufgebläht und einen Großteil seiner äußeren Schichten abgestoßen hat. Wenn die aktive Lebensphase des Sterns endet, bleibt ein kompakter, extrem dichter Kern zurück.

Weiße Zwerge liefern Astronomen wertvolle Hinweise auf die Vorgänge, die sich in ihrer Umgebung abgespielt haben. Unter normalen Bedingungen sinken viele schwerere chemische Elemente tief in das Innere dieser Sterne ab. Ihre Atmosphäre besteht dann überwiegend aus leichteren Elementen wie Wasserstoff und Helium.

Entdecken Astronomen an der Oberfläche jedoch ungewöhnlich große Mengen schwererer Elemente, kann das auf eine Quelle außerhalb des Sterns hindeuten.

Chemische Spuren im Sternenlicht

Bei der Auswertung von Beobachtungen des Weißen Zwergs HS 0209+0832 stellten die Forscher ungewöhnlich hohe Mengen an Niob fest, einem seltenen Metall, sowie weitere Elemente.

Diese Kombination weckte ihr Interesse, da sie sich von dem Material unterschied, das typischerweise mit einem gewöhnlichen Planeten aus der frühen Entstehungsphase eines Sternensystems in Verbindung gebracht wird.

Niob kann durch eine Reihe von Kernreaktionen im Inneren bestimmter alternder Sterne entstehen. Bei diesen Reaktionen nehmen Atomkerne nach und nach Neutronen auf und werden dadurch zu schwereren Elementen. Wenn ein Stern seine äußeren Schichten abstößt, kann sich ein Teil dieses neu entstandenen Materials im umgebenden Weltraum verteilen.

Die Forscher vermuten, dass sich ein Teil des ausgestoßenen Materials zu einer Scheibe angesammelt haben könnte. Dadurch könnten Bedingungen entstanden sein, unter denen sich ein neuer Planet bilden konnte. Sollte das tatsächlich geschehen sein, würde der Planet eine charakteristische chemische Zusammensetzung aufweisen, die er aus der letzten Lebensphase seines Sterns übernommen hätte.

Hinweise durch Helligkeitsschwankungen

Chemische Hinweise allein reichen nicht aus, um die Existenz eines Planeten zu belegen. Deshalb untersuchte das Team zusätzlich Beobachtungsdaten des Transiting Exoplanet Survey Satellite der NASA, kurz TESS. Das Weltraumteleskop sucht nach Planeten, indem es kleine, regelmäßig wiederkehrende Veränderungen in der Helligkeit von Sternen misst.

Die Beobachtungen zeigten ein sich wiederholendes Muster mit einer Periode von etwa 4,4 Tagen. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass ein Planet den Weißen Zwerg in sehr geringem Abstand umkreist. Seine mutmaßliche Umlaufbahn liegt nur bei etwa vier Prozent der Entfernung zwischen Erde und Sonne.

Damit wäre der mögliche Planet einer extrem intensiven Strahlung ausgesetzt.

Die Wissenschaftler vermuten, dass es sich bei dem Objekt um einen Gasriesen handeln könnte, der in seiner Größe ungefähr mit Jupiter vergleichbar ist. Aufgrund seiner engen Umlaufbahn könnte Material aus seiner äußeren Atmosphäre entweichen.

Ein Teil dieses Gases könnte schließlich auf den Weißen Zwerg gelangen. Zusammengenommen machen die ungewöhnliche chemische Zusammensetzung und das regelmäßig wiederkehrende Helligkeitsmuster die Planetentheorie plausibel.

Was das für Planetensysteme bedeutet

Die Möglichkeit, dass ein Planet der zweiten Generation entstanden ist, wirft neue Fragen darüber auf, wie häufig sich Welten bilden können, nachdem sich ihre ursprünglichen Sterne weiterentwickelt haben. Sollte sich diese Deutung bestätigen, könnten Astronomen künftig gezielter nach ähnlichen Objekten suchen.

Dazu könnten sie Weiße Zwerge auf chemische Muster untersuchen, die darauf hindeuten, dass Material eines neu entstandenen Planeten auf die Sternoberfläche gelangt.

Die Entdeckung eröffnet auch eine neue Perspektive auf die ferne Zukunft unseres eigenen Sonnensystems. In einigen Milliarden Jahren wird sich die Sonne voraussichtlich zu einem Roten Riesen aufblähen und schließlich als Weißer Zwerg zurückbleiben.

Ob das bei diesem Prozess freigesetzte Material in unserem Sonnensystem einen neuen Planeten hervorbringen könnte, wissen Wissenschaftler bislang nicht. Die bisherigen Erkenntnisse reichen nicht aus, um eine solche Entwicklung vorherzusagen.

Für Astronomen liegt der wichtigste Wert dieser Forschung in der neuen Frage, die sie aufwirft: muss die Entstehung von Planeten tatsächlich auf die frühen Jahre eines Sternensystems beschränkt sein?

Unter den richtigen Bedingungen könnte das Material, das ein alternder Stern hinterlässt, zum Ausgangspunkt für ein neues Kapitel in der Geschichte seines Systems werden.