James-Webb-Teleskop dokumentiert erstmals den Untergang eines Planeten

MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Astronomie hat einen bedeutenden Meilenstein erreicht: Zum ersten Mal wurde der Untergang eines Planeten durch seinen eigenen Stern direkt beobachtet. Diese Entdeckung, die durch das James-Webb-Weltraumteleskop ermöglicht wurde, stellt bisherige Annahmen über das Verhalten von Sternen und ihren Planeten in Frage.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat mit seinem MIRI-Instrument die letzten Momente eines Planeten festgehalten, der in seinen Mutterstern gezogen wurde, anstatt von ihm verschlungen zu werden, wie es bisher angenommen wurde. Diese Beobachtung markiert einen wichtigen Moment in der Astrophysik, da es das erste Mal ist, dass ein solcher Vorgang direkt beobachtet wurde. Der Planet, dessen Umlaufbahn sich kontinuierlich verkleinerte, näherte sich unaufhaltsam seinem feurigen Ende.

Der Stern, bekannt als ZTF SLRN-2020, ist eine subluminale rote Nova, die sich 12.000 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Milchstraße befindet. Astronomen entdeckten ihn erstmals als brillanten optischen Blitz, der vom Zwicky Transient Facility (ZTF) am Palomar-Observatorium in Kalifornien registriert wurde. Im Jahr 2023 nutzten Wissenschaftler den Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) der NASA, um den Stern zu untersuchen. Die Daten deuteten darauf hin, dass der Stern ähnlich wie unsere Sonne ist und sich in einem fortgeschrittenen Stadium der Expansion zu einem Roten Riesen befindet.

Unter den vier Instrumenten an Bord des James-Webb-Weltraumteleskops erwiesen sich MIRI und NIRSpec als besonders nützlich, um das kosmische Ereignis zu verstehen. Ryan Lau, der Hauptautor der neuen Studie, erklärte, dass die hochauflösende Infrarotansicht des Teleskops wertvolle Einblicke in die letzten Schicksale von Planetensystemen liefert, möglicherweise auch in unser eigenes. Die MIRI-Daten widerlegten jedoch bald die Annahme, dass der Stern sich ausdehnt, um seinen planetarischen Begleiter zu verschlingen.

Das Team glaubt, dass der ehemalige Planet in etwa die Größe des Jupiter hatte, jedoch eine Umlaufbahn einnahm, die noch enger an seinem Stern lag als die von Merkur in unserem Sonnensystem. Millionen von Jahren vergingen, bis der Planet seinem Mutterstern zu nahe kam. Morgan MacLeod vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics beschreibt den Prozess als einen unaufhaltsamen Sturz in die Atmosphäre des Sterns, der schließlich zu einem vollständigen Verschmelzen führte.

Gas, das beim Aufprall des Planeten aus dem Stern austrat, kühlte sich schließlich zu einer Staubwolke ab, die innerhalb eines Jahres beobachtet wurde. Diese Staubwolke war auch in der früheren Theorie des expandierenden Roten Riesen erwartet worden. Doch als NIRSpec eine heiße zirkumstellare Scheibe aus molekularem Gas in der Nähe des Sterns beobachtete, mussten die Wissenschaftler ihre Theorie überdenken. Spektralaufnahmen fanden Kohlenmonoxid innerhalb der Akkretion, was Hinweise auf ihre endgültige Hypothese lieferte.

Colette Salyk von Vassar College, eine Mitautorin der neuen Studie, war überrascht, in den unmittelbaren Umgebungen des Sterns Merkmale einer planetenbildenden Region zu sehen, obwohl hier keine Planeten entstehen. Die Untersuchung der Natur des Gases hilft Wissenschaftlern, die letzten Momente des Planeten zu rekonstruieren. Ryan Lau hofft, dass dies nur der Anfang einer Reihe von Beobachtungen ist, die unser Verständnis von planetaren Schicksalen erweitern werden.

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