Alle Sterne, einschließlich der Sonne, haben eine begrenzte Lebensdauer. Sterne leuchten durch den Prozess der Kernfusion, bei der leichtere Atome wie Wasserstoff zu schwereren verschmelzen. Dieser Prozess setzt riesige Energiemengen frei, die der allgegenwärtigen Anziehungskraft der Schwerkraft des Sterns entgegenwirken. Letztendlich hilft die Fusion den Sternen, dem Gravitationskollaps zu widerstehen.
Dieses Kräftegleichgewicht wird „hydrostatisches Gleichgewicht“ genannt. Es wird jedoch eine Zeit kommen, in der der Treibstoffvorrat im Kern eines Sterns zur Neige geht und er schließlich stirbt. Sterne mit mehr als etwa der achtfachen Sonnenmasse werden typischerweise ihren Treibstoff in weniger als 100 Millionen Jahren aufgebraucht haben. Sobald die Fusion aufhört, kollabiert der Stern und erzeugt einen massiven, sofortigen letzten Ausbruch der Kernfusion, der den Stern als Supernova explodieren lässt.
Supernovae setzen genug Energie frei, um die ganze Galaxie überstrahlen in denen sie vorkommen. Was danach übrig bleibt, sind kollabierte, tote Sternkerne, sogenannte Neutronensterne, oder, wenn der Vorläuferstern massereich genug war, ein Schwarzes Loch. Alle Planeten, die einen Stern umkreisen, wenn er zur Supernova wird, wären das ausgelöscht. Geheimnisvollerweise eine Handvoll von „Zombie-Planeten“ wurden entdeckt, die Neutronensterne umkreisen. Und sie sind einige der seltsamsten Welten im Kosmos.
Neutronensterne sind extrem dicht und enthalten so viel Masse wie die Sonne, die zu einer Kugel von nur wenigen Kilometern Durchmesser zusammengedrückt wird. Einige Neutronensterne senden Strahlen von Radiowellen in den Weltraum aus – und um diese „Pulsar“-Sterne wurden Planeten gefunden. Während sich der Pulsar dreht, fegen seine Funkstrahlen durch den Weltraum und erzeugen regelmäßige Funkblitze. Pulsare waren entdeckt im Jahr 1967 – bei einigen von ihnen kann man den Geräuschen der Radiosendung lauschen hier.
Die Regelmäßigkeit dieser Radiopulse macht Pulsare ideal für die Jagd auf nahegelegene Planeten. Wenn ein Pulsar einen Planeten hat, umkreisen sie beide einen gemeinsames Gravitationszentrum. Das bedeutet, dass die Radioemission auf vorhersagbare Weise periodisch gedehnt und komprimiert wird – was es uns ermöglicht, den Planeten zu entdecken.
Phobetor, Draugr und Poltergeist
Etwa 2.300 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt der Pulsar PSR B1257+12. Es blinkt 161 Mal pro Sekunde und wurde nach einer untoten Kreatur in der westlichen Folklore „Lich“ genannt. Es wird von drei felsigen, terrestrischen Planeten namens Phobetor, Draugr und Poltergeist umkreist.
Diese Planeten nehmen in der Geschichte der Astronomie einen besonderen Platz ein, da sie die ersten außerhalb unseres Sonnensystems (Exoplaneten) waren entdeckt im Jahr 1991. Vor einigen Jahren veröffentlichte die Nasa dieses „Zombiewelten“-Poster von ihnen:
Ihre Entdeckung stellte Vorstellungen über die Entstehung von Planeten in Frage, die normalerweise bei der Entstehung eines neuen Sterns stattfindet. Im Gegensatz dazu müssen sich diese Planeten nach der Supernova des sterbenden Sterns gebildet haben. Wie es dazu kam, ist noch nicht mit Sicherheit bekannt. Material in einer Trümmerscheibe, die den Pulsar umkreist, könnte nach der Supernova zu Planeten verschmolzen sein.
Draugr, benannt nach einem untote Kreatur in der nordischen Mythologie, ist der innerste der drei. Er hat etwa die doppelte Masse des Mondes und ist der derzeit masseärmste Planet, der Lich alle 25 Tage umkreist. Seine größeren Cousins, Poltergeist und Phobetor, umkreisen alle 67 bzw. 98 Tage und haben jeweils etwa die vierfache Masse der Erde.
Pulsare haben starke Magnetfelder, die es elektrischen Strömen ermöglichen können, zwischen dem Pulsar und einem umlaufenden Planeten einen Bogen durch den Raum zu schlagen. Wenn also einer dieser Planeten eine Atmosphäre hat, könnte er ständig in das überirdische Licht einer mächtigen Aurora (ähnlich unserem Nordlicht) getaucht sein.
Wenn Sie auf der Oberfläche einer dieser Zombiewelten stehen würden, würden Sie durch den kräftigen Farbton der Aurora den weißglühenden Lich am Himmel sehen, der zwei starke und eng begrenzte Lichtstrahlen in entgegengesetzte Richtungen nach außen in die Schwärze projiziert Platz. Neutronensterne können extrem heiß sein und die Restwärme der Supernova transportieren. Lich hat fast 30.000 °C und die innerste dieser Welten, Draugr, liegt an ihrer Oberfläche wahrscheinlich nur wenige Grad unter dem Gefrierpunkt.
Welt der Diamanten
Der Planet PSR J1719−1438b umkreist einen etwa 4.000 Lichtjahre entfernten Pulsar und rast in etwas mehr als zwei Stunden um seinen Wirt herum. Es ist der dichteste Planet, der bisher entdeckt wurde – tatsächlich so dicht, dass angenommen wird, dass er es ist besteht größtenteils aus Diamanten.
Diese „Diamantenwelt“ ist die Rest Kern eines toten Sterns namens a weißer Zwerg. Diese haben bekanntermaßen einen hohen Kohlenstoffgehalt (Diamant besteht aus Kohlenstoff) – aber dieser besondere Weiße Zwerg hat 99,9 % seiner ursprünglichen Masse verloren, die durch die starke Schwerkraft seines nahen Wirtspulsars verzehrt wurde.
Diese Diamantkugel ist etwa halb so groß wie Jupiter und umkreist PSR J1719-1438 in einer Entfernung von 600.000 km (nur 1,5-mal weiter entfernt als unser Mond von der Erde). In einer so geringen Entfernung von seinem Wirtspulsar ist es wahrscheinlich, dass diese Welt eine sehr heiße Oberfläche hat.
Methusalem
die Milchstraße (und viele Galaxien) umkreisen Kugelsternhaufen– sphärische Gruppen von jeweils bis zu einer Million Sternen. Dies sind einige der ältesten Sterne im Universum.
Der Kugelsternhaufen Messier M4 liegt etwa 5.600 Lichtjahre entfernt und enthält etwa 100.000 Sterne. Darunter befindet sich ein Planet mit dem Spitznamen Methusalem, nach dem Sohn von Henoch im Buch Genesis, der angeblich 969 Jahre lebte.
Im Zentrum des Sternhaufens M4 befinden sich ein Pulsar und ein Weißer Zwerg, die alle 161 Tage um ihr gemeinsames Gravitationszentrum kreisen. Angesichts der Kurzlebigkeit massereicher Sterne hätte sich der Pulsar kurz nach der Entstehung von Messier 4 selbst gebildet.
Methusalem umkreist dieses Zentrum ebenfalls, aber in einem viel gemächlicheren Tempo, etwa einmal alle 100 Jahre, in einer ähnlichen Entfernung wie Uranus unsere eigene Sonne. Es ist ein riesiger Gasplanet, der etwa die 2,5-fache Masse des Jupiters hat. Methusalem soll sich innerhalb der ersten Milliarde Jahre nach der Entstehung des Universums als normaler Planet um einen sonnenähnlichen Stern gebildet haben. Es wurde dann in eine Umlaufbahn um den Wirtspulsar eingefangen, den es seitdem umkreist.
Die hohe Dichte von Sternen in Kugelsternhaufen macht die Wahrscheinlichkeit einer nahen Begegnung zweier Sterne recht hoch – und ebenso der Austausch von Planeten. Methusalem ist der älteste bekannte Planet im Kosmos, der zusammen mit allen Sternen in M4 vor geschätzten 12,7 Milliarden Jahren entstanden ist.
Pulsarplaneten sind Welten der Extreme, aber selbst sie sind vielleicht nicht die bizarrsten. Eine kleine Anzahl von theoretische Studien haben die Existenz von Planeten vorgeschlagen, die schwarze Löcher umkreisen. Bisher wurden jedoch keine gefunden.
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