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Brillante astronomische Entdeckung: Diamantenplanet in der Milchstraße

Ein internationales Team aus Astronomen hat in der Milchstraße einen Planeten entdeckt, der komplett aus Diamant besteht. Dieser außergewöhnliche Fund ist vermutlich früher ein massiver Stern gewesen, bevor er zu diesem viel kleineren Diamantenplaneten wurde. In ihrem Artike...

Ein internationales Team aus Astronomen hat in der Milchstraße einen Planeten entdeckt, der komplett aus Diamant besteht. Dieser außergewöhnliche Fund ist vermutlich früher ein massiver Stern gewesen, bevor er zu diesem viel kleineren Diamantenplaneten wurde. In ihrem Artikel in der Fachzeitschrift Science erklären die Astronomen aus Australien, Deutschland, Italien, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten, sie hätten zuerst mit Hilfe des Parkes-Radioteleskops der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) in Australien einen ungewöhnlichen Stern, einen sogenannten Pulsar, entdeckt. Diese Entdeckung konnteanschließend durch Beobachtungen mit dem Lovell-Radioteleskop im Vereinigten Königreich und einem der Keck-Teleskope in Hawaii bestätigt werden. Pulsare sind kleine rotierende Sterne mit einem Durchmesser von rund 20 km (so groß wie eine Kleinstadt), die Radiowellen ausstrahlen. Wenn der Stern rotiert und die Radiowellen wiederholt über die Erde streichen, erfassen die Radioteleskope ein regelmäßiges Muster aus Radiopulsen. Als das Team diesen neuen Pulsar-Stern mit der Nummer PSR J1719-1438 entdeckte, stellte es fest, dass die Ankunftszeiten der Pulse systematisch moduliert waren. Dies konnte nur eine Ursache haben - die Anziehungskraft eines kleinen Begleitplaneten, der den Pulsar in einem binären System umkreist. Der Pulsar und sein Planet sind Teil der Milchstraße und befinden sich 4.000 Lichtjahre entfernt von der Erde. Die Modulationen in den Radiopulsen verraten den Astronomen einiges über den Planeten. Erstens benötigt er nur 2 Stunden und 10 Minuten für einen Umlauf um den Pulsar; die Entfernung zwischen den zwei Objekten beträgt 600.000 km und somit etwas weniger als der Radius unserer Sonne. Zweitens befindet sich der Planet so nahe an dem Pulsar, dass er, wenn er größer wäre, durch die Schwerkraft des Pulsars auseinandergerissen werden würde. Darüber hinaus stellten die Wissenschaftler fest, dass der Planet trotz seiner geringen Größe von weniger als 60.000 km etwas mehr Masse hat als der Jupiter. Laut Projektleiter Professor Matthew Bailes von der Swinburne Universität für Technologie in Melbourne, Australien, liefert uns diese Eigenschaft einen "Hinweis auf seinen Ursprung". Das Team nimmt an, dass der "Diamantenplanet" einen Überrest eines ehemals massiven Sterns darstellt, dessen Materie größtenteils vom Pulsar aufgesogen wurde. Pulsar J1719-1438 ist ein sehr schnell rotierender Pulsar: Er dreht sich mehr als 10.000-mal pro Minute um die eigene Achse und wird deshalb auch Millisekunden-Pulsar bezeichnet. Trotz seines Durchmessers von nur 20 km besitzt er die 1,4-fache Masse unserer Sonne. Rund 70% aller Millisekunden-Pulsare haben einen wie auch immer gearteten Begleiter. Nach Ansicht der Astronomen ist es dieser Begleiter, in seiner Sternenform, der einen alten, toten Pulsar durch den Transfer von Materie und starke Beschleunigung in einen Millisekunden-Pulsar verwandelt. Resultat ist ein schnell rotierender Millisekunden-Pulsar mit einem geschrumpften Gefährten - meist ein sogenannter "Weißer Zwerg". "Wir kennen nur wenige andere Systeme, die sogenannten ultrakompakten Röntgendoppelsterne mit geringer Masse, bei denen wir annehmen können, dass sie sich in dem oben beschriebenen Szenario entwickeln und vielleicht einen Vorgängerstern für einen Pulsar wie PSR J1719-1438 darstellen könnten", sagt Astronom Dr. Andrea Possenti, Direktor des INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari in Italien. Pulsar J1719-1438 und sein Begleiter sind jedoch so dicht beisammen, dass es sich bei dem Begleiter nur um einen stark massereduzierten Weißen Zwerg handeln kann, der seine gesamten äußeren Schichten und über 99,9% seiner ursprünglichen Masse verloren hat. "Dieser verbleibende Rest dürfte überwiegend aus Kohlenstoff und Sauerstoff bestehen, da ein Stern aus leichteren Elementen wie Wasserstoff oder Helium zu groß wäre, um zu den gemessenen Umlaufzeiten zu passen", so Dr. Michael Keith von CSIRO, ein weiterer Forscher des Projekts. Die Dichte lässt darauf schließen, dass das Material mit Sicherheit in einem kristallinen Zustand vorliegt, d. h. ein großer Teil des Sterns könnte ähnlich wie ein Diamant aufgebaut sein. Der Pulsar J1719-1438 wurde in einer Datenmenge von fast 200.000 Gigabytes mit Hilfe spezieller Codes auf Supercomputern an der Swinburne Universität für Technik, der Universität Manchester und dem INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari identifiziert. Der Diamant wurde während der systematischen Suche nach Pulsaren entdeckt, an der auch das 100-Meter-Radioteleskop Effelsberg am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) beteiligt war. Und obwohl ein Diamantenplanet hier auf Erden sicherlich einiges an Geld wert wäre, ist sein Wert im All eher wissenschaftlicher als monetärer Natur und wird in Begeisterungsbekundungen der Astronomen über ihre Entdeckung gemessen, wie eindrucksvoll von Professor Micheal Kramer, Direktor des MPIfR bewiesen: "Dies ist die größte und detaillierteste Untersuchung diese Art, die jemals durchgeführt wurde. Wir erwarten, noch mehr spannende Entdeckungen zu machen und es ist aufregend, dabei zu sein. Dies ist erst der Anfang!"Weitere Informationen finden Sie unter: Swinburne University of Technology: http://www.swinburne.edu.au/

Länder

Australien, Deutschland, Italien, Vereinigte Staaten

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14 März 2017