Rätselhaftes Objekt ist der kälteste, lichtschwächste je entdeckte Weiße Zwerg Weißer Zwerg aus Diamant entdeckt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Rätselhaftes Objekt ist der kälteste, lichtschwächste je entdeckte Weiße Zwerg

Weißer Zwerg aus Diamant entdeckt

So könnte der Weiße Zwerg aus Diamant aussehen, neben ihm sein Begleiter, der Pulsar PSR J2222-0137. © B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Ein kosmisches Juwel: Astronomen haben einen echten Sonderling entdeckt, einen Weißen Zwerg, der zum Großteil aus Diamant bestehen könnte und mit nur 3.000 Grad Celsius für einen solchen Stern ungewöhnlich kühl ist. Der 900 Lichtjahre entfernte Zwerg ist zwar so schwer wie die Sonne, aber nur so groß wie die Erde und deshalb sehr dicht. Druck und Wärme ließen den Kohlenstoff in ihm kristallisieren – und machten ihn zu Diamant.

Weiße Zwerge sind das, was auch von unserer Sonne einmal übrig bleiben wird: Der sehr dichte Sternenkern, der nach Abstoßung der äußeren Hüllen allmählich immer kühler und dunkler wird. Weil der Hauptbrennstoff der Kernfusion, Wasserstoff, längst verbraucht ist, und auch Helium zu größeren Atomen verschmolzen ist, besteht ein solcher Weißer Zwerg vorwiegend aus Kohlenstoff und Sauerstoff – in stark komprimierter Form.

Rätsel um unsichtbaren Begleiter

Ein ungewöhnliches Exemplar dieser Weißen Zwerge haben Astronomen nun in rund 900 Lichtjahren Entfernung von der Erde ausgemacht – höchstwahrscheinlich. Denn das Objekt verrät sich bisher nur durch seine Wirkung auf seinen Begleiter, den sich schnell drehenden Neutronenstern PSR J2222-0137. Die Rotation dieses Pulsars verriet schon früh, dass es in seiner nahen Umgebung einen zweiten Stern geben muss.

Unklar blieb aber, was für ein Objekt dies war, denn sichtbar war in den Teleskopbildern – nichts. Aus den winzigen Veränderungen der Pulsarrotation war aber klar, dass es sich entweder um einen weiteren Neutronenstern handeln musste oder einen sehr kleinen, ungewöhnlich kühlen Weißen Zwerg. Um diese Frage zu klären, beobachteten David Kaplan von der University of Wisconsin-Milwaukee und seine Kollegen den Pulsar und seinen unsichtbaren Begleiter über zwei Jahre hinweg mit mehreren großen Radioteleskopen, darunter dem Green Bank Telescope (GBT) und dem Very Long Baseline Array (VLBA).

Sehr kühl und aus Diamant

Die neuen Beobachtungsdaten zeigen, dass der Begleiter ungefähr die Masse der Sonne besitzt, aber sehr viel kleiner und dunkler ist als sie. Wie die Astronomen berechneten, handelt es sich um einen Weißen Zwerg, der mehr als hundertmal leuchtschwächer ist als die Sonne und nur etwa erdgroß ist. Seine Temperatur liegt bei nur rund 2.700 Grad Celsius – das ist 5.000 Mal kühler als die Sonne und selbst für einen Weißen Zwerg ein Kälterekord, wie die Forscher berichten. Er ist der kälteste und leuchtschwächste seiner Art.

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Weil der Weiße Zwerg so kühl und dicht ist, besteht er höchstwahrscheinlich größtenteils aus kristallisiertem Kohlenstoff – ähnlich einem Diamant. Schon früher haben Astronomen im Weltall Himmelskörper aus Diamant entdeckt. So besteht die nur rund 41 Lichtjahre von uns entfernte Supererde 55 Cancri e vermutlich ebenfalls zu mindestens einem Teil aus Diamant. (The Astrophysical Journal, 2014; doi: 10.1088/0004-637X/789/2/119)

(National Radio Astronomy Observatory, 24.06.2014 – NPO)

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