Wichtige Daten
- ESO gab die Entdeckung am 27. Oktober 2026 bekannt.
- Untersucht wurde WD J1328–1450, ein Weißer Zwerg mit einer Gas- und Staubscheibe.
- Die Emissionslinien zeigen vier Spitzen; die Studie deutet sie als Signal zweier konzentrischer Gasringe.
- Das Modell setzt den Innenring zwischen 0,14 und 0,34 Sonnenradien und den Außenring zwischen 0,54 und 1,93 Sonnenradien an.
- Die Autoren vermuten, dass zwei planetare Körper die Struktur formen könnten, und schätzen ihre Größe auf wenige Kilometer bis zum Format Plutos.
- Der Studie zufolge entspricht der Infrarotflussüberschuss der Scheibe 2,7 % des Sternflusses.
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Die Europäische Südsternwarte (ESO) gab am 27. Oktober 2026 die Entdeckung einer Trümmerscheibe um den untersuchten stellaren Überrest, den Weißen Zwerg WD J1328–1450, bekannt. Die ESO-Mitteilung beschreibt eine Doppelstruktur mit einer Lücke dazwischen und schlägt vor, dass zwei planetare Körper sie formen und die gewaltsame Verwandlung des Sterns überlebt haben könnten. Einer dieser Körper könnte eine Größe vergleichbar mit der Plutos erreichen.
Das wissenschaftliche Ergebnis wird in einem Artikel in Nature Astronomy vorgestellt. Die Autoren analysierten Emissionslinien des Gases um den Weißen Zwerg: Anders als das zweigipflige Profil, das bei den 21 bekannten Gasringen beobachtet wurde, die sie zum Vergleich heranziehen, zeigen die Linien von WD J1328–1450 vier Spitzen. Der Arbeit zufolge entsteht diese Form durch die Überlagerung der Emission zweier konzentrischer Gasringe.
Zwei durch eine Lücke getrennte Ringe
Bei der Anpassung der Linien modellierte das Team einen Innenring, der sich zwischen 0,14 und 0,34 Sonnenradien erstreckt, sowie einen Außenring zwischen 0,54 und 1,93 Sonnenradien. Das Modell nimmt kreisförmige, koplanare Ringe an, deren Oberflächenhelligkeit sich mit der Entfernung zum Stern verändert. Die nahezu symmetrischen Profile blieben mehr als zwei Jahre lang unverändert. Nach Ansicht der Autoren stützt dies die Hypothese annähernd kreisförmiger und gleichmäßiger Gasringe.
Der Artikel schlägt vor, dass die Struktur auf zwei unterschiedliche planetare Körper in den Ringen zurückgeht, deren Größe von wenigen Kilometern bis zum Format Plutos reichen könnte. Dies ist eine vorgeschlagene Erklärung für die beobachtete Anordnung. Die ESO-Mitteilung fasst die Möglichkeit so zusammen, dass zwei Körper den gewaltsamen Tod des Sterns überlebt haben und die Scheibe formen könnten.
Hinweise auf Unterschiede zwischen den Ringen
Die Studie berichtet auch über Unterschiede zwischen den Linien verschiedener Elemente. Die Magnesiumlinien zeigen ein zweigipfliges Profil, das das Team mit dem Innenring in Verbindung bringt. Hätten beide Ringe dasselbe Verhältnis von Calcium zu Magnesium, sagt das Modell ein Magnesiumsignal aus dem Außenring voraus, das mit einer Signifikanz von mehr als 6σ nachweisbar gewesen wäre. Dass dieses Signal fehlt, ist den Autoren zufolge ein vom Modell unabhängiger Hinweis darauf, dass der Außenring im Vergleich zum Innenring an Magnesium verarmt ist.
Die Forschenden halten es für möglich, dass dieser Unterschied darauf hindeutet, dass die Ringe von unterschiedlichen Ausgangskörpern mit verschiedener Entstehungsgeschichte oder aus unterschiedlichen Schichten eines differenzierten Körpers stammen. Dies sind mögliche Deutungen der erschlossenen Zusammensetzung, keine eindeutige Bestimmung des Ursprungs der einzelnen Ringe.
Die Scheibe weist außerdem einen Überschuss an Infrarotstrahlung auf, der Staub zugeschrieben wird. Der Artikel schätzt, dass die Infrarotstrahlung der Scheibe 2,7 % des Sternflusses ausmacht, und merkt an, dass sie zu den bislang veröffentlichten staubigen Scheiben mit der stärksten Strahlung gehört. Das Modell, das diesen Überschuss wiedergibt, setzt den Innenrand des Staubs bei 0,25 Sonnenradien und den Außenrand bei 2 Sonnenradien an. Die Autoren weisen darauf hin, dass mehrere Anpassungsparameter entartet sind und auch andere Scheibenkonfigurationen die Daten ebenso gut erklären könnten.
Was an der Deutung noch offen ist
Das Modell zweier getrennter Ringe passt gut zu den viergipfligen Linien, doch der Artikel nennt eine Alternative: Eine einzelne Scheibe mit vertikaler Ausdehnung, die im Bereich zwischen 0,34 und 0,54 Sonnenradien eine Selbstverdeckung verursacht, könnte ein ähnliches Ergebnis hervorbringen. Die Autoren erklären, dass diese Alternative durch bestehende theoretische Modelle für Trümmerscheiben um Weiße Zwerge nicht gestützt wird.
Zwischen dem Modell und der beobachteten Intensität in einem blauen Flügel der verschachtelten Profile besteht außerdem eine kleine Abweichung. Das Team vermutet, dass sie auf eine ungleichmäßige Gasverteilung im Innenring oder eine moderate Abweichung von der Kreissymmetrie zurückgehen könnte. In den Beobachtungen findet es jedoch keine Hinweise auf eine Präzession der Scheibe, wie sie bei einer exzentrischen Umlaufbahn zu erwarten wäre.
Bei den Messungen der Häufigkeiten in der Sternatmosphäre ermittelt die Studie ein im Vergleich zu anderen Weißen Zwergen, die Trümmer ansammeln, niedriges Magnesium-Silizium-Verhältnis. Die Autoren warnen, dass die Magnesiumhäufigkeit anhand nur einer Linie bestimmt wurde, die möglicherweise mit einem Emissionssignal vermischt ist, weshalb sie unterschätzt sein könnte. Außerdem halten sie es für möglich, dass sich die Scheibe erst vor Kurzem gebildet hat und die Ansammlung von Material noch keinen stabilen Zustand erreicht hat.
ESO stellt das System als möglichen Ausblick darauf dar, was dem Sonnensystem widerfahren könnte. Die Entdeckung liefert ein Beispiel dafür, wie sich eine Gas- und Staubstruktur um einen toten Stern anhand ihrer Emissionslinien und Infrarotstrahlung untersuchen lässt. Die Erklärung durch zwei Ringe und die mögliche Rolle überlebender Körper bleiben jedoch Deutungen der Forschenden.