Welchen Wert hat es für die Exoplanetenwissenschaft, alte astronomische Beobachtungen zu sichten? Ziemlich viel, als jüngste Entdeckung raus der Carnegie Institution for Science demonstriert. Ein Glasplattenspektrum eines nahen einsamen Weißen Zwergs, bekannt als Van Maanens Stern zeigt Beweise für felsige Trümmer, die das System umgeben, was zu einem Zustand führte, der erst vor kurzem als 'verschmutzter weißer Zwerg' anerkannt wurde.
Lassen Sie uns zunächst den Rekord klären. Dies ist nicht, wie viele Nachrichtenagenturen berichtet haben, per se eine neue Exoplaneten-Entdeckung … oder sogar eine alte Vorentdeckung einer bekannten Welt. Astronomen müssen noch einen echten Exoplaneten entdecken, der Van Maanens Stern umkreist. Aber offensichtlich passiert etwas Interessantes in dem System, das genauer untersucht werden sollte.
Die Spektren von 1917 von Van Maanens Stern. Beachten Sie die wichtigsten Absorptionslinien für schwerere Elemente (Einschub). Bildnachweis: The Carnegie Institute.
Die Entdeckung: Alles begann damit, dass der Astronom Jay Farihi vom University College London frühe Plattenbeobachtungen des Sterns vom Carnegie Institute anforderte. Die Platte aus dem Jahr 1917 zeigt das strichcodeartige Spektrum des Sterns. Der Astronom Walter Adams nahm das Bild vom Mount-Wilson-Observatorium auf und stellte auf dem Ärmel fest, dass der „gewöhnlich“ aussehende Stern (Van Maanens Stern wurde erst 1923 als Weißer Zwerg identifiziert) vielleicht nur etwas heißer war als unsere eigene Sonne.
Aber für Farihis geschultes Auge war mit Van Maanens Star etwas los. Konkret war es das Vorhandensein des dritten Satzes von Absorptionslinien zwischen dem Standardpaar, der Hinweise auf Kalzium, Magnesium und Eisen aufwies – Materialien, die längst auf den dichten Kern des entarteten Sterns abgesunken sein sollten. Irgendwie wurden diese schweren – erinnern Sie sich für einen Astronomen, das Periodensystem besteht aus Wasserstoff, Helium und „Metallen“ – von oben aufgefüllt.
Der Originalumschlag mit der Schlüsselglasplatte von 1917 mit dem Spektrum von Van Maanens Stern. Bildnachweis: Das Carnegie Institute.
„Die unerwartete Erkenntnis, dass diese Platte von 1917 aus unserem Archiv die frühesten aufgezeichneten Beweise für ein verschmutztes Weißer-Zwerg-System enthält, ist einfach unglaublich“, sagte John Mulchaey, Direktor des Carnegie-Observatoriums, 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.“
Allein die Tatsache, dass dieses entscheidende Beweisstück jahrzehntelang auf einem Teller in einem Tresorraum lag, ist erstaunlich. Wir wissen jetzt, dass felsige Trümmerringe um weiße Zwergsterne zu sogenannten verschmutzten Weißen Zwergen führen können. Und wo Trümmer sind, gibt es oft Planeten. Wenn neuere Exoplanetenjäger wie TESS, JWST, WFIRST, LSST und der Gemini Planet Imager beginnen, den Himmel zu durchkämmen, wären wir nicht überrascht, wenn sich herausstellen würde, dass Van Maanens Stern Planeten hat.
Das Carnegie Institute unterhält eine Sammlung von 250.000 Glasplatten aus den Observatorien Las Campanas, Mount Wilson und Palomar, die über ein Jahrhundert zurückreichen. Diese Sternspektren wurden alle akribisch von 'Mk-1-Augapfel' untersucht und ermöglichten frühen Astronomen wie Annie Sprungkanone und Henrietta Schwan Leavitt um Sterne nach Farbe und Temperatur zu kategorisieren und Standardentfernungskerzen zu identifizieren, die als Cepheiden-Variablen bekannt sind. Beide Konzepte werden auch heute noch von Astronomen verwendet.
Van Maanens Stern finden
Die 14 Lichtjahre entfernte hohe Eigenbewegung von Van Maanens Stern wurde erstmals 1917 von Adriaan Van Maanen festgestellt, im selben Jahr, in dem die Platte hergestellt wurde. Eine hohe Eigenbewegung weist 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 drittnächste unserer Sonne (nach Sirius B und Procyon B). Van Maanens Stern zeichnet sich auch dadurch aus, dass er der unserem Sonnensystem am nächsten stehende einzelne Weiße Zwerg ist.
Die Position von Van Maanens Stern im Sternbild Fische. Bildnachweis: Stellarium
Im Sternbild Fische gelegen, Van Maanens Stern leuchtet bei Helligkeit +12.4. Es hat auch unsere praktische Liste von Weiße Zwergsterne für Hinterhofteleskope.
Viele Fehlalarme über angebliche Entdeckungen von Exoplaneten prägen die Geschichte von 20NSJahrhundert Astronomie. Eine der berüchtigtsten waren die Behauptungen, ein Planet kreise um Barnards Stern, verraten durch vermeintliche Wackeln, die in seiner hohen Eigenbewegung festgestellt wurden. Der erste echte moderne Exoplanet war eigentlich ein Trio, das im Orbit des Pulsars entdeckt wurde PSR B1257+12 im Jahr 1994. Ironischerweise wurden um Barnards Stern keine bekannten Welten identifiziert, obwohl die Exoplanetenzahl jetzt bei 2108 liegt und zählt.
Welche anderen Zukunftsgeheimnisse 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 ausgraben könnten?“
