Der Diamantplanet

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

25. August 2011

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).

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.

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