Wenn in der Entwicklung des riesigen Universums ein sonnenähnlicher Stern seinen Treibstoff verbraucht und zu Ende geht, dehnt er sich typischerweise zu einem Roten Riesen aus und verschluckt alles in seiner Umlaufbahn. Ein Planet namens WD 1856 b verstößt jedoch gegen diese kosmische Norm. Als einziger bestätigter Planet, der den Tod eines sonnenähnlichen Sterns überlebt hat, umkreist er einen Weißen Zwergstern. Kürzlich führten Astronomen mit der James Webb Space Probe (JWST) die erste eingehende Beobachtung dieses seltsamen Himmelssystems durch, und die Ergebnisse schockierten die Wissenschaftler.

Die Entdeckung von WD 1856 b war ein Zufall. Im Jahr 2020 beobachtete das Forschungsteam mit dem Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) etwa 2.000 Weiße Zwerge mit dem Ziel, kleine Objekte zu finden, die an den Oberflächen dieser toten Sterne vorbeiziehen. Zur Überraschung der Astronomen entdeckten sie im System WD 1856 einen Gasriesenplaneten. Der Weiße Zwerg ist nur ein Siebtel so groß wie der Planet, der ihn umkreist, aber seine Helligkeit halbiert sich während des Planetentransits, was darauf hindeutet, dass der Planet einen äußerst seltenen „räuberischen“ Transit durchläuft, bei dem nur der Rand der Planetenscheibe über die Oberfläche des Sterns schneidet.

Der herkömmlichen Theorie zufolge werden die inneren Planeten verschlungen, wenn sich ein Stern zu einem Roten Riesen entwickelt. Da der Stern bei der Entwicklung zum Weißen Zwerg etwa die Hälfte seiner Masse verliert, wird seine Schwerkraft schwächer, was dazu führen sollte, dass die äußeren Gasriesenplaneten nach außen wandern. Was jedoch verwirrend ist, ist, dass WD 1856 b, anstatt sich zu entfernen, in einer Entfernung von nur etwa 0,02 Astronomischen Einheiten dicht um den Weißen Zwerg kreist.

Um das Rätsel zu lösen, beantragten Christopher O’Connor, ein theoretischer Astrophysiker an der Cornell University, und sein Team Zeit beim Webb-Teleskop, um Beobachtungen durchzuführen. Aufgrund der besonderen Transitgeometrie des Systems entwickelten die Forscher völlig neue Algorithmen zur Verarbeitung der Daten. Die Analyse ergab, dass WD 1856 b von einer Schicht Aerosolwolken umgeben war, die Atmosphäre etwa 7 % Methan enthielt und die Temperatur ungewöhnlich hoch war. Die Daten zeigen, dass der Planet etwa 25-mal mehr Wärme abgibt, als er von seinem Stern erhält. Obwohl sein Mutterstern, der Weiße Zwerg, seit etwa sechs Milliarden Jahren abgekühlt ist, leuchtet der Planet selbst weiterhin.

Das Forschungsteam geht davon aus, dass es sich bei dieser überhöhten Temperatur nicht um Restwärme der Formation handelt, sondern um einen Beweis dafür, dass der Planet während seiner Wanderung erhitzt wurde. Indem sie vom Planetenkühlungsmodell rückwärts arbeiteten, schlossen die Forscher das „Common-Envelope-Modell“ von Planeten aus, die in der Roten-Riesen-Phase des Sterns überlebten, und setzten stattdessen auf das „Migrationsmodell mit hoher Exzentrizität“. Das bedeutet, dass sich WD 1856 b ursprünglich in einer weiter entfernten Umlaufbahn befand und später von der Gravitationsstörung der beiden anderen entfernten Begleitsterne im WD 1856-System beeinflusst wurde. Nach vielen heftigen Übergängen im Laufe von Milliarden von Jahren gelangte er schließlich in seine heutige Umlaufbahn.

Derzeit weichen die atmosphärischen Zusammensetzungsverhältnisse von WD 1856 b von herkömmlichen Modellen ab, was möglicherweise zu Abweichungen bei den Vorhersagen des Abkühlungsmodells beigetragen hat. O'Connor wies darauf hin, dass in Zukunft genauere Evolutionsmodelle der atmosphärischen Eigenschaften des Planeten benötigt werden. Da das System nur 75 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, hoffen die Forscher, darin einen Durchbruch zu sehen und nach weiteren ähnlichen „Überlebensplaneten“ zu suchen, um das Verständnis der Menschheit über die späteren Jahre der Sterne und die Entwicklung ihrer Planetensysteme neu zu gestalten. Derzeit hat das Team weitere Folgebeobachtungsdaten erhalten, und die Erforschung des Überlebens und der Zerstörung des Universums geht noch weiter.