Astronomen der University of Warwick haben den ältesten Stern unserer Galaxie identifiziert. Der Stern sammelt Trümmer von rotierenden Planetesimalen und ist damit eines der ältesten felsigen und eisigen Planetensysteme, die in der Milchstraße entdeckt wurden. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der schwache Weiße Zwerg, der sich 90 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, sowie die Überreste seines orbitalen Planetensystems mehr als 10 Milliarden Jahre alt sind.
Für diese Studie erstellte ein Team von Astronomen Modelle von zwei ungewöhnlichen Weißen Zwergen, die vom Weltraumobservatorium GAIA der ESA entdeckt wurden. Beide Sterne sind mit planetaren Trümmern kontaminiert, und einer war ungewöhnlich blau, während der andere der bisher dunkelste und röteste bekannte Stern in der lokalen galaktischen Nachbarschaft ist. Das Team unterzog beide Stars einer weiteren Analyse.
Um das Alter von WDJ2147-4035 zu bestimmen, verwendeten Wissenschaftler spektroskopische und photometrische Daten von GAIA, dem Dark Energy Survey und dem X-Shooter-Instrument der Europäischen Südsternwarte (ESA). Als Ergebnis entdeckten Astronomen, dass der Stern etwa 10,7 Milliarden Jahre alt ist, von denen er 10,2 Milliarden Jahre abgekühlt ist.
Durch die Analyse des Spektrums von WDJ2147-4035 fand das Team das Vorhandensein der Metalle Natrium, Lithium und Kalium und entdeckte versuchsweise Kohlenstoff, der von dem Stern absorbiert wurde. Damit ist dieser Stern der am stärksten metallverseuchte Weiße Zwerg.
Der zweite Stern WDJ1922+0233 ist nur geringfügig jünger als WDJ2147-4035. Es war mit planetaren Trümmern kontaminiert, deren Zusammensetzung der Zusammensetzung der kontinentalen Erdkruste ähnelt. Das Team kam zu dem Schluss, dass die blaue Farbe von WDJ1922+0233 trotz seiner niedrigen Oberflächentemperatur durch die ungewöhnlich gemischte Helium-Wasserstoff-Atmosphäre des Sterns verursacht wird.
Die in der Atmosphäre des Roten Sterns WDJ2147-4035 gefundenen Trümmer gehören zu einem alten Planetensystem, das die Entwicklung des Sterns zum Weißen Zwerg überlebt hat.
„Diese mit Metall kontaminierten Sterne zeigen, dass die Erde nicht einzigartig ist und dass es andere Planetensysteme mit erdähnlichen Planetenkörpern gibt. 97 % aller Sterne werden zu Weißen Zwergen, und sie sind im ganzen Universum so weit verbreitet, dass es sehr wichtig ist, sie zu untersuchen, insbesondere solche, die extrem kalt sind. Aus den ältesten Sternen unserer Galaxie gebildet, liefern kühle Weiße Zwerge Informationen über die Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen um die ältesten Sterne der Milchstraße“, sagte Abigail Elms, Hauptautorin der Studie.
Astronomen können die Spektren des Sterns auch verwenden, um zu berechnen, wie schnell Metalle in den Kern des Sterns sinken, wodurch sie bestimmen können, wie viel von jedem dieser Metalle im ursprünglichen Planetenkörper vorhanden war. Durch den Vergleich dieser Zahl mit astronomischen Körpern und Planetenmaterial, das im Sonnensystem gefunden wurde, können Wissenschaftler erraten, wie diese Planeten aussahen, bevor der Stern starb und sich in einen Weißen Zwerg verwandelte, aber im Fall von WDJ2147-4035 erwies sich dies als schwierig Aufgabe.
„Der rote Stern WDJ2147-4035 ist ein Mysterium, weil die angesammelten Planetentrümmer sehr reich an Lithium und Kalium sind und anders als alles, was in unserem Sonnensystem bekannt ist. Es ist ein sehr interessanter Weißer Zwerg, weil seine superkalte Oberflächentemperatur, die Metalle, die ihn kontaminieren, sein fortgeschrittenes Alter und die Tatsache, dass er magnetisch ist, ihn extrem selten machen, sagte Abigail. - Als diese alten Sterne vor mehr als 10 Milliarden Jahren entstanden, war das Universum weniger reich an Metallen als heute, weil Metalle in sich entwickelnden Sternen und bei Explosionen riesiger Sterne gebildet werden. Die beiden beobachteten Weißen Zwerge bieten die Möglichkeit, den Prozess der Planetenentstehung in einer metallarmen und gasreichen Umgebung zu untersuchen, die sich von den Bedingungen unterschied, unter denen das Sonnensystem entstand.
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