Welchen Wert hat die Exoplanetenwissenschaft, alte astronomische Beobachtungen zu sichten? Sehr viel, wie eine jüngste Entdeckung der Carnegie Institution for Science zeigt. Ein Glasplattenspektrum eines nahe gelegenen einsamen weißen Zwergs, bekannt als Van Maanens Stern, zeigt Hinweise auf felsige Trümmer, die das System umkreisen und zu einem Zustand führen, der erst kürzlich als „verschmutzter weißer Zwerg“ anerkannt wurde.
Lassen Sie uns zunächst den Rekord klarstellen. Dies ist nicht, wie viele Nachrichtenagenturen berichtet haben, eine neue Entdeckung eines Exoplaneten an sich… oder sogar eine alte Vorentdeckung einer bekannten Welt. Astronomen haben noch keinen echten Exoplaneten geschnappt, der Van Maanens Stern umkreist. Aber offensichtlich ist in dem System etwas Interessantes im Gange, das einer genaueren Prüfung bedarf.
Die Entdeckung: Alles begann, als der Astronom Jay Farihi vom University College London vom Carnegie Institute frühe Plattenbeobachtungen des Sterns anforderte. Die Tafel stammt aus dem Jahr 1917 und zeigt das Spektrum des Sterns, der wie ein Strichcode aussieht. Der Astronom Walter Adams hat das Bild vom Mount Wilson Observatorium aufgenommen und auf dem Ärmel festgestellt, dass der "normal" aussehende Stern (Van Maanens Stern wurde erst 1923 als weißer Zwerg identifiziert) vielleicht nur ein bisschen heißer war als unsere eigene Sonne.
Aber für Farihis geschultes Auge war etwas mit Van Maanens Stern los. Insbesondere war es das Vorhandensein des dritten Satzes von Absorptionslinien zwischen dem Standardpaar, das Hinweise auf Calcium, Magnesium und Eisen zeigte - Materialien, die längst auf den dichten Kern des entarteten Sterns gesunken sein sollten. Irgendwie wurden diese schweren - denken Sie daran, für einen Astronomen besteht das Periodensystem aus Wasserstoff, Helium und „Metallen“ - von oben nachgefüllt.
"Die unerwartete Erkenntnis, dass diese Platte aus unserem Archiv von 1917 die frühesten nachgewiesenen Beweise für ein verschmutztes System der weißen Zwerge enthält, ist einfach unglaublich", sagt John Mulchaey, Direktor des Carnegie Observatory, in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung. "Und die Tatsache, dass es von einem so prominenten Astronomen in unserer Geschichte wie Walter Adams gemacht wurde, erhöht die Aufregung."
Die Tatsache, dass dieses entscheidende Beweisstück ein Jahrzehnt lang auf einem Teller lag, der in einem Gewölbe eingeschlossen war, ist erstaunlich. Wir wissen jetzt, dass felsige Trümmerringe um weiße Zwergsterne zu sogenannten verschmutzten weißen Zwergen führen können. Und wo es Trümmer gibt, gibt es oft Planeten. Wenn neuere Exoplanetenjäger wie TESS, JWST, WFIRST, LSST und der Gemini Planet Imager beginnen, den Himmel zu durchkämmen, wären wir überhaupt nicht überrascht, wenn sich herausstellen würde, dass Van Maanens Stern Planeten hat.
Das Carnegie Institute unterhält eine Sammlung von 250.000 Glasplatten, die aus den über hundertjährigen Observatorien Las Campanas, Mount Wilson und Palomar stammen. Diese Sternspektren wurden alle sorgfältig mit dem Mk-1-Augapfel untersucht und ermöglichten frühen Astronomen wie Annie Jump Cannon und Henrietta Swan Leavitt, Sterne nach Farbe und Temperatur zu kategorisieren und Standard-Distanzkerzen zu identifizieren, die als Cepheid-Variablen bekannt sind. Beide Konzepte werden heute noch von Astronomen verwendet.
Van Maanens Stern finden
In 14 Lichtjahren Entfernung wurde die hohe Eigenbewegung von Van Maanens Stern erstmals 1917 von Adriaan Van Maanen bemerkt, im selben Jahr, in dem die Platte hergestellt wurde. Eine hohe Eigenbewegung deutet darauf hin, dass sich ein Stern in der Nähe unserer Sonnenumgebung befindet. Van Maanens Stern ist der dritte entdeckte weiße Zwerg (nach Sirius B und 40 Eridani B) und der dritte, der unserer Sonne am nächsten liegt (nach Sirius B und Procyon B). Van Maanens Stern hat auch die Auszeichnung, der einsame weiße Zwerg zu sein, der unserem Sonnensystem am nächsten kommt.
Van Maanens Stern befindet sich im Sternbild Fische und leuchtet mit einer Stärke von +12,4. Es machte auch unsere handliche Liste der weißen Zwergsterne für Hinterhofteleskope.
Viele Fehlalarme von behaupteten Entdeckungen von Exoplaneten prägen die Geschichte von 20th Jahrhundert Astronomie. Eine der berüchtigtsten waren die Behauptungen eines Planeten, der Barnards Stern umkreist und von vermeintlichen Wackelbewegungen verraten wurde, die in seiner hohen Eigenbewegung entdeckt wurden. Der erste echte moderne Exoplanet war tatsächlich ein Trio, das 1994 entdeckt wurde und den Pulsar PSR B1257 + 12 umkreist. Ironischerweise wurden keine bekannten Welten um Barnards Stern identifiziert, obwohl die Exoplaneten-Zahl jetzt bei 2108 liegt und zählt.
Welche anderen zukünftigen Geheimnisse bergen diese alten Glasplatten? "Wir haben eine Menge Geschichte in unserem Keller", sagt Mulchaey in der Pressemitteilung dieses Monats. "Wer weiß, welche anderen Funde wir in Zukunft entdecken könnten?"
