Erstmals haben Wissenschaftler mit dem Weltraumteleskop Hubble ein massereiches Objekt mit der Zusammensetzung eines Kometen dabei beobachtet, wie es in der Atmosphäre eines Weißen Zwergs auseinandergerissen und zerstreut wurde. Ein Weißer Zwerg ist der ausgebrannte Überrest eines sonnenähnlichen Sterns. Das Objekt besitzt eine ähnliche chemische Zusammensetzung wie der Halleysche Komet, ist aber 100.000 Mal massereicher und enthält eine viel größere Menge Wasser. Es ist außerdem reich an den Elementen, die für Leben notwendig sind, darunter Stickstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Schwefel.
Diese Ergebnisse sind Belege für einen Gürtel aus kometenähnlichen Himmelskörpern, die den Weißen Zwerg umkreisen – vergleichbar mit dem Kuipergürtel unseres Sonnensystems. Diese eisigen Himmelskörper haben die Entwicklung des Sterns offenbar überstanden, als er zu einem aufgeblähten Roten Riesen wurde, seine äußeren Atmosphärenschichten abstieß und dann zu einem kleinen dichten Weißen Zwerg kollabierte.
Es ist bekannt, dass zwischen 25 und 50 Prozent der Weißen Zwerge mit einfallenden Trümmern von felsigen, asteroidenähnlichen Objekten verschmutzt werden. Aber dies ist das erste Mal, dass ein Körper aus eishaltigem, kometenähnlichen Material bei der Verunreinigung der Atmosphäre eines Weißen Zwergs beobachtet wurde.
Die Ergebnisse sprechen auch für die Anwesenheit von unbeobachteten, überlebenden Planeten, die den Gürtel möglicherweise gestört haben und wie eine “Eimerkette” agierten, um die eisigen Objekte in den Weißen Zwerg zu ziehen. Der ausgebrannte Stern besitzt zudem einen Begleitstern, der den Gürtel gestört haben könnte und dadurch Objekte aus dem Gürtel in Richtung des Weißen Zwergs wandern ließ.
Siyi Xu von der Europäischen Südsternware in Garching (Deutschland) leitete das Team, das die Entdeckung machte. Xu zufolge war dies das erste Mal, dass Stickstoff in planetaren Überresten nachgewiesen wurde, die in einen Weißen Zwerg fallen. “Stickstoff ist ein sehr wichtiges Element für Leben, wie wir es kennen”, erklärte Xu. “Dieses besondere Objekt ist reich an Stickstoff, mehr als jedes andere Objekt, das in unserem Sonnensystem beobachtet wurde.”
Unser eigener Kuipergürtel, der sich jenseits von der Umlaufbahn Neptuns nach außen erstreckt, ist die Heimat vieler Zwergplaneten, Kometen und anderer kleiner Himmelskörper, die bei der Bildung des Sonnensystems übrigblieben. Kometen aus dem Kuipergürtel könnten vor Milliarden Jahren dafür verantwortlich gewesen sein, das Wasser und die Grundbausteine des Lebens auf die Erde gebracht zu haben. Die neuen Ergebnisse sind Beobachtungshinweise, die die Theorie unterstützen, dass eishaltige Himmelskörper auch in anderen Planetensystemen vorhanden sind und die Entwicklungsgeschichte ihres Sterns überstanden haben.
Um die Atmosphäre des Sterns zu untersuchen, nutzte das Team das Weltraumteleskop Hubble und das W. M. Keck Observatory. Die Messungen von Stickstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Silizium, Schwefel, Eisen, Nickel und Wasserstoff stammen alle von Hubble, während das Keck Observatory die Messungen von Calcium, Magnesium und Wasserstoff lieferte. Der Ultraviolettblick von Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS) erlaubte dem Team, Messungen durchzuführen, die vom Boden aus sehr schwer vorzunehmen sind.
Dies ist das erste Objekt außerhalb unseres Sonnensystems, das in seiner Zusammensetzung dem Kometen Halley ähnelt. Das Team zog den berühmten Kometen zum Vergleich heran, weil er sehr gut untersucht wurde. Der Weiße Zwerg liegt rund 170 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Sternbildes Bootes (Bärenhüter). Er wurde erstmals im Jahr 1974 beobachtet und ist Teil eines weiten Doppelsternsystems, wobei der Begleitstern 2.000 Mal weiter von dem Weißen Zwerg entfernt ist als die Erde von der Sonne.
(THK)
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