Wenn unsere Sonne in einigen Milliarden Jahren ihren Fusionsbrennstoff aufgebraucht hat, wird sie erst zum Roten Riesen anschwellen, dann ihre Hüllen ausschleudern. Übrig bleibt der ausgebrannte Sternenkern – ein Weißer Zwerg. Für die inneren Planeten des Sonnensystems bedeutet dieser Übergang ebenfalls das Ende: Sie werden vom Roten Riesen verschlungen oder von den starken Gezeitenkräften des Weißen Zwergs zerrissen. Trümmer solcher zerstörter Planeten haben Astronomen schon um mehrere Weiße Zwerge beobachtet.
Ein Weißer Zwerg mit „verdächtigem“ Spektrum
Doch jetzt haben Astronomen um Jamie Williams von der University of Warwick einen Weißen Zwerg entdeckt, der einen bislang einzigartigen Begleiter besitzt: einen Planeten der zweiten Generation. „Planeten der zweiten Generation sind Welten, die aus dem Material entstehen, das beim Sternentod ausgeschleudert wurde“, erklärt Williams. Bisher war jedoch unklar, ob es solche wie Phönix aus der Asche ihres Sterns gebildeten Planeten wirklich gibt und wie genau sie zustande kommen.
Entdeckt haben die Astronomen diesen „Phönix-Planeten“, als sie den Weißen Zwerg HS 0209+0832 noch einmal mit dem Hubble-Welttraumteleskop und den hochauflösenden Instrumenten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile untersuchten. Dieser junge, knapp 35.000 Grad heiße Sternenrest war schon 1999 aufgefallen, weil sein Lichtspektrum ungewöhnlich viele Signaturen von Metallen aufwies. Die meisten davon konnten jedoch damals nicht identifiziert werden. Das haben Williams und sein Team nun nachgeholt.
Im Spektrum des Weißen Zwergs HS 0209+0832, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop, stechen ungewöhnlich hohe Metallanteile heraus. © NASA/ESA, Leah Hustak (STScI)
1000-mal mehr Niob als die Sonne
Mit überraschendem Ergebnis: „Die Atmosphäre des Weißen Zwergs HS 0209+0832 ist stark mit Elementen schwerer als Eisen angereichert – darunter Zink, Kupfer und Niob –, weist jedoch einen Mangel an den typischen gesteinsbildenden Elementen Silizium und Eisen auf“, berichten die Astronomen. Besonders ungewöhnlich war der Nachweis von Niob, einem Metall, das noch nie zuvor bei einem Weißen Zwerg nachgewiesen wurde, wie das Team erklärt. Die Konzentration dieses Metalls lag tausendfach höher als in der Sonne.
Normalerweise weist eine spektrale „Verschmutzung” bei einem Weißen Zwerg darauf hin, dass er von Trümmern seines alten Planetensystems umgeben ist. Dadurch sind Reste gesteinsbildender Materialien und aus Planetenkernen stammende Metalle im Spektrum nachweisbar. Doch beim Weißen Zwerg HS 0209+0832 fehlen die gesteinsbildenden Elemente, dafür sind viel zu viele schwere Metalle präsent. Das passt nicht zu Resten früherer Planeten, wie Williams und seine Kollegen berichten.
Im Spektrum des Weißen Zwergs HS 0209+0832 nachgewiesenen Metalle (rote Sterne) im Vergleich zur Erde (waagerechte schwarze Linie) und anderen Himmelskörpern. — © Williams et al. / Nature Astronomy, CC-by 4.0
Woher kommen die schweren Metalle?
Doch woher hat der Weiße Zwerg das viele Niob und die anderen Metalle dann? „Dieses Elementmuster ist ein untrügliches Anzeichen für den sogenannten s-Prozess“, erklärt Co-Autor Nicholas Stone von der University of Wisconsin-Madison. Bei diesem Prozess entstehen schwere Elemente durch den Einfang langsamer Neutronen im Inneren Roter Riesen. „Es handelt sich damit um eine chemische Signatur, die ein gewöhnlicher Planet der ersten Generation nicht haben kann“, erklärt Stone.
In normalen Weißen Zwergen gibt es diese schweren Elemente auch nicht, weil sie beim Kollaps des Roten Riesen zusammen mit der Sternenhülle ins All hinausgeschleudert werden. Wie aber kommen Niob und Co dann in die Atmosphäre des Weißen Zwergs HS 0209+0832? Nach Angaben von Williams und seinem Team kommt nur eine Erklärung infrage: Diese Elemente müssen von einem Objekt stammen, das sich aus dieser ausgeschleuderten Sternenhülle gebildet hat und das den Weißen Zwerg nun eng umkreist – einem Planeten der zweiten Generation.
Ein Planet aus der „Asche“ seines Sterns
„Die Entdeckung eines solchen Planeten um den Weißen Zwerg kam völlig unerwartet“, sagt Williams. Der Weiße Zwerg HS 0209+0832 ist bisher der einzige Sternenrest, bei dem ein solcher „Phönix-Planet gefunden wurde. „Dieser Planet ist quasi aus der Asche genau jenes Sterns auferstanden, den er einst umkreiste – das ist ein unglaublich seltenes Phänomen“, so der Astronom. Denn normalerweise rast das vom sterbenden Stern ausgeschleuderte Material weit ins All hinaus, statt eine Materialscheibe zu bilden.
Doch bei diesem Weißen Zwerg muss eine Störung die ausgeschleuderten Sternentrümmer aufgehalten haben – beispielsweise ein naher Partnerstern. „Wenn ein solcher Begleitstern vorhanden war, gibt es verschiedene Mechanismen, die zur Entstehung einer Scheibe führen können“, berichten die Astronomen. In dieser Scheibe konnte dann der neue Planet entstehen.
Daten des TESS-Weltraumteleskops der NASA legen nahe, dass der „Phönix-Planet“ etwa so groß ist wie Jupiter und den Weißen Zwerg eng in nur 4,4 Tagen umkreist. Dieser geringe Abstand erklärt die ungewöhnliche Spektralsignatur von HS 0209+0832: Die extreme Hitze und große Anziehungskraft des Weißen Zwergs blähen die Gashülle des Planeten auf und ziehen ihr Material ab – darunter verdampfte Metalle wie Nickel, Kupfer und Niob. Diese sammeln sich in der Hülle des Weißen Zwergs und erzeugen so die spektrale Signatur.
Gravitativer Kollaps oder alter Kern mit neuer Hülle?
Ungeklärt ist allerdings noch, ob dieser Planet der zweiten Generation komplett neu aus den ausgeschleuderten Hüllenresten seines Sterns entstand oder ob sein Kern die stellare Katastrophe überdauert hat. „Im ersten Fall könnte sich der Planet durch direkten Gravitationskollaps in der Akkretionsscheibe nahe am Weißen Zwerg gebildet haben“, erklären die Astronomen. Durch einen solchen lokalen Kollaps können auch massereiche Gasriesen um normale Jungsterne entstehen.
Alternativ könnte der “Phönix-Planet“ aus dem Kern eines früheren Planeten entstanden sein, der den Tod seines Sterns überdauerte. Astronomen haben bereits einige solche Planetenkerne in der aufgeblähten Hülle Roter Riesen oder um Weiße Zwerge entdeckt. Bei HS 0209+0832 könnte ein solcher Planetenkern mithilfe von Material aus der Trümmerscheibe des Sterns zu einem neuen Gasriesen herangewachsen sein.
„Dieses System hat eine neue Welt aus den Trümmern der alten geboren. Das wirft die Frage auf, wie viele solcher Planeten der zweiten Generation es noch dort draußen geben könnte“, sagt Co-Autor Boris Gänsicke von der University of Warwick. „Vielleicht könnte eines fernen Tages sogar in unserem eigenen Sonnensystem ein solcher Phönix-Planet aus der Asche unserer Sonne entstehen.“
Quelle: Jamie Williams (University of Warwick, UK) et al., Nature Astronomy, 2026; doi: 10.1038/s41550-026-02983-7
