Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Diamantplanet

26.08.2011
Radiobeobachtungen zeigen die Umwandlung eines Sternsystems in einen Millisekundenpulsar und seinen planetaren Begleiter

Ein Stern, der sich in einen Planeten aus Diamant verwandelt? Was wie Science-Fiction klingt, scheint Realität zu sein. Die Entdeckung gelang einem internationalen Team mit Wissenschaftlern aus Australien, Italien, Großbritannien, den USA und Deutschland, darunter Michael Kramer vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie. Die Forscher fanden den Diamantplaneten mit dem australischen 64-Meter-Parkes-Radioteleskop. Offenbar kreist er um einen ungewöhnlichen Stern mit extrem hoher Dichte, einen Pulsar.


Ein verrücktes Paar: Das Bild zeigt den Millisekundenpulsar PSR J1719-1438 mit 5,7 ms Pulsperiode im Zentrum sowie die Umlaufbahn des Planeten im Vergleich zur Größe der Sonne (in Gelb markiert). © Matthew Bailes


Das 64-Meter-Parkes-Radioteleskop in Australien.
© CSIRO Astronomy and Space Science (CASS)

Pulsare stellen extreme Endstadien der Sternentwicklung dar. Es sind schnell rotierende Neutronensterne von der Größe einer Stadt wie Köln, die einen stark gebündelten Strahl von Radiowellen aussenden. Streicht dieser Strahl aufgrund der Rotation des Sterns – ähnlich dem Lichtkegel eines Leuchtturms – über die Erde, fangen Radioteleskope ein regelmäßiges Signal auf, das zu pulsieren scheint. Daher heißt ein solches Objekt Pulsar.

Bei dem neu entdeckten Pulsar mit der Bezeichnung PSR J1719-1438 bemerkten die Astronomen eine regelmäßige Modulation in den Ankunftszeiten der Signale. Verursacht wird diese „Störung“ offenbar durch die Gravitation eines massearmen Begleiters. Die Art der Modulation verriet den Forschern einiges über den kleinen Himmelskörper: Mit einem Durchmesser von nur 60000 Kilometern ist er etwa halb so groß wie Jupiter. Er umkreist den Pulsar in gerade mal zwei Stunden und zehn Minuten in einem Abstand von 600000 Kilometern – das ist etwas weniger als der Radius unserer Sonne. Damit läuft der Planet so nah um den Pulsar, dass ihn die Schwerkraft eigentlich auseinanderreißen müsste.

„Die Dichte des Planeten ist mindestens so hoch wie die von Platin und verrät uns viel über seinen Ursprung“, sagt der Leiter des Teams, Matthew Bailes von der Swinburne University of Technology in Australien. Die Wissenschaftler glauben, dass der Begleitplanet der winzige Kern eines einst massereichen Sterns ist. Nur knapp entging er der Zerstörung, da seine übrige Materie einst von dem Pulsar aufgesogen wurde.

J1719-1438 gehört zu einer extrem schnell rotierenden Sorte von Neutronensternen, Millisekundenpulsare genannt. Er dreht sich mehr als 10000-mal pro Minute um die eigene Achse, hat die 1,4-fache Masse der Sonne, aber einen Radius von nur rund 20 Kilometern. Ungefähr 70 Prozent der Pulsare besitzen Partner unterschiedlicher Art. Die Astronomen nehmen an, dass es diese Begleiter sind, die noch als Stern einen alten, langsam rotierenden Pulsar durch den Transfer von Masse auf eine sehr hohe Umlaufgeschwindigkeit beschleunigen. Das Resultat ist ein schnell rotierender Millisekundenpulsar mit einem in der Masse geschrumpften Begleiter – häufig einem Weißen Zwerg.

Beim Objekt PSR J1719-1438 ist das Paar so dicht beisammen, dass es sich bei dem Begleiter nur um einen sehr stark massereduzierten Weißen Zwerg handeln kann, der seine gesamten äußeren Schichten und mehr als 99,9 Prozent der ursprünglichen Masse verloren hat. Der Rest dürfte überwiegend aus Kohlenstoff und Sauerstoff bestehen, denn mit leichteren Elementen wie Wasserstoff und Helium lassen sich die aus den Beobachtungen erhaltenen Daten nicht erklären. Die abgeleitete Dichte lässt darauf schließen, dass das Material mit Sicherheit in einem kristallinen Zustand vorliegt; ein großer Teil des Sterns könnte daher ähnlich wie ein Diamant aufgebaut sein.

„Das endgültige Schicksal dieses Doppelsterns hängt von Masse und Umlaufperiode des Gebersterns zur Zeit des Massentransfers ab. Das seltene Auftreten von Millisekundenpulsaren mit Begleitern von Planetenmasse bedeutet, dass die Entstehung solcher exotischen Planeten eher die Ausnahme als die Regel darstellt und das Zusammentreffen von speziellen Bedingungen erforderlich macht“, sagt Benjamin Stappers von der Universität Manchester.

Die Daten zu dem Pulsar-Planeten-Paar wurden durch nachfolgende Beobachtungen mit dem Lovell-Radioteleskop in Großbritannien sowie einem der beiden Keck-Teleskope auf Hawaii bestätigt. Das System liegt etwa 4000 Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbilds Serpens (Schlange) in der Ebene unserer Milchstraße. Der Pulsar selbst wurde in einer Datenmenge von insgesamt 200000 Gigabyte identifiziert – mithilfe von speziellen Analyseprogrammen auf Supercomputern an der Swinburne University of Technology, der Universität Manchester und am INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari auf Sardinien.

Das Projekt ist Teil einer systematischen Suche nach Pulsaren am gesamten Firmament, an der sich das 100-Meter-Radioteleskop Effelsberg des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie mit Messungen in der nördlichen Hemisphäre beteiligt. „Wir haben hier die bisher größte und empfindlichste Kartierung von Pulsaren am ganzen Himmel“, sagt Michael Kramer, Direktor am Bonner Max-Planck-Institut. „Wir erwarten eine Reihe von aufregenden neuen Ergebnissen mit diesem Programm. Es ist schön zu sehen, dass dies bereits losgeht und es wird noch mehr kommen. Denn es gibt noch eine ganze Menge, was wir über Pulsare und fundamentale Physik in den kommenden Jahren herausfinden wollen.“

Ansprechpartner
Dr. Norbert Junkes
Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Telefon: +49 228 525-399
E-Mail: njunkes@mpifr-bonn.mpg.de
Prof. Dr. Michael Kramer
Direktor
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Telefon: +49 228 525-278
Fax: +49 228 525-436
E-Mail: mkramer@mpifr-bonn.mpg.de
Originalveröffentlichung
M. Bailes et al.
Transformation of a Star into a Planet in a Millisecond Pulsar Binary
Science, 26. August 2011

Dr. Norbert Junkes | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/4403392/Diamantplanet_Pulsar_Neutronensterne

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Auf den Spuren der Entstehung von Kondensationstropfen
28.02.2017 | Universität Leipzig

nachricht Leuchtende Blasen in freier Wildbahn
28.02.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Künstlicher Intelligenz das Gehirn verstehen

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas über den Schaltplan des Gehirns bekannt.

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas...

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nebennierentumoren: Radioaktiv markierte Substanzen vermeiden unnötige Operationen

28.02.2017 | Veranstaltungen

350 Onlineforscher_innen treffen sich zur Fachkonferenz General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2017 | Veranstaltungen

23. VDMA-Arbeitsberatung „Engineering und Konstruktion“ am 2. März 2017 an der TH Wildau

28.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Partnerprogramm von Stellar Datenrettung

28.02.2017 | Unternehmensmeldung

Ein Filter für schweren Wasserstoff

28.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Auf den Spuren der Entstehung von Kondensationstropfen

28.02.2017 | Physik Astronomie