KPD 0005+5106

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Durch einen stellaren Helfer geröstet und zerstört

Illustration: NASA/CXC/M. Weiss X-ray
Inset: NASA/CXC/ASIAA/You-Hua Chu et al.
  • Ein Weißer Zwerg zerstört ein Begleitobjekt, das entweder ein massearmer Stern oder ein Planet ist
  • Der Begleiter ist vermutlich einer Flut von Hitze und Strahlung sowie den Auswirkungen der starken Gravitationskräfte ausgesetzt
  • Mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium der NASA identifizierten Astronomen ungewöhnliche Aktivitäten dieses Weißen Zwergs
  • Wenn dieser Begleiter ein Planet von der Größe des Jupiters ist, würde er nur einige hundert Millionen Jahre überleben

Ein Team von Wissenschaftlern hat mit Hilfe von NASA’s Chandra-Röntgen-Observatorium und ESA‘s XMM-Newton die ungewöhnliche Röntgenaktivität eines Weißen Zwerges untersucht. Die Daten deuten darauf hin, daß dieser Weiße Zwerg ein begleitendes Objekt, das entweder ein massearmer Stern oder ein Planet ist, mit Hitze und Strahlung überflutet, während er es durch seine  Schwerkraft auseinanderzieht.

Die meisten Sterne, darunter auch die Sonne, werden zu “Weißen Zwergen”, wenn ihnen der Brennstoff ausgeht, sie sich ausdehnen und zu einem Roten Riesen abkühlen und dann ihre äußeren Schichten verlieren. Diese Entwicklung hinterläßt einen stellaren Kern, der über Milliarden von Jahren langsam verblasst. Die Illustration eines Künstlers zeigt einen Weißen Zwerg als blau-weiße Kugel nahe der Bildmitte.

Astronomen haben beobachtet, dass der Weiße Zwerg KPD 0005+5106, der etwa 1.300 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, hochenergetische Röntgenstrahlung aussendet, deren Helligkeit regelmäßig alle 4,7 Stunden zu- und abnimmt. Dieses wiederkehrende Auf und Ab der Röntgenstrahlung deutet darauf hin, daß KPD 0005+5106 von einem Objekt umkreist wird – entweder von einem Stern mit sehr geringer Masse oder von einem Planeten, der in der Abbildung durch das braune und rote Objekt auf der rechten Seite dargestellt ist. Der Weiße Zwerg zieht das Material des Begleiters in eine Scheibe um sich herum, die der Künstler in orange darstellt, bevor das Material in den Nord- und Südpol des Weißen Zwergs einschlägt.

Die Menge an Material, die auf die Pole des Weißen Zwerges trifft, ruft zwei helle Flecken mit hochenergetischer Röntgen-strahlung hervor. Während der Weiße Zwerg und sein Begleiter umeinander kreisen, würde der heiße Fleck, der mehr Richtung Erde zeigt, ins Blickfeld geraten und wieder verschwinden, weshalb die hochenergetische Röntgenstrahlung, die Chandra beobachtet hat, regelmäßig zu- und abnimmt.

Die Forscher untersuchten, was passieren würde, wenn es sich bei diesem Objekt um einen Planeten mit der Masse des Jupiters handeln würde – eine Möglichkeit, die besser mit den Daten übereinstimmt als ein lichtschwacher Stern oder ein Brauner Zwerg. In ihren Modellen würde der Weiße Zwerg Material vom Planeten zu sich hin ziehen, ein Prozess, den der Planet nur ein paar hundert Millionen Jahre überleben könnte, bevor er schließlich zerstört würde. Dieses geraubte Material wirbelt um den Weißen Zwerg, der im Röntgenlicht leuchtet, das Chandra nachweisen kann.

Ein Artikel, der diese Ergebnisse beschreibt, erschien im April 2021 in der Zeitschrift The Astrophysical Journal; ein Vorab-druck ist  online verfügbar. Die Autoren des Artikels sind You-Hua Chu (Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica in Taiwan), Jesús Toala (National Autonomous University of Mexico), Martín Guerrero und Florian Bauer (The Institute of Astrophysics of Andalusia in Spain) sowie Jana Bilikova und Robert Gruendl (University of Illinois, Urbana).

NASA‘s Marshall Space Flight Center verwaltet das Chandra-Programm. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert die wissenschaftlichen Einsätze Chandra’s von Cambridge, Massachusetts, und den Flugbetrieb von Burlington, Massachusetts, aus.

  • Kurzinformation:
  • Scale: X-ray image (inset) is about 1 arcmin (0.38 light years) across
  • Category: White Dwarfs & Planetary Nebulas
  • Constellation: Cassiopeia
  • Color Code: X-ray: purple
  • Instrument: ACIS
  • Distance Estimate: 1,300 light years
  • Release Date: November 22, 2021
  • References: You-Hua Chu et al. ”Hard X-Ray Emission Associated with White Dwarfs. IV. Signs of Accretion from Substellar Companions” The Astrophysical Journal 910, Number 2