Ein Planet aus Diamant

Forscher entdeckten den bislang dichtesten Exoplaneten. Er kreist um einen Neutronenstern und war vermutlich einst selbst ein Stern.

Pulsar
Pulsar

Berkeley (USA) - Es ist ein ungewöhnliches Paar: Ein Pulsar - ein extrem verdichteter Sternüberrest - und ein Planet, der vermutlich überwiegend aus kristallinem, Diamant ähnelndem Kohlenstoff besteht. Der von einem internationalen Forscherteam entdeckte Begleiter des Pulsars PSR J1719-1438 besitzt mit 23 Gramm pro Kubikzentimeter die bislang höchste Materiedichte unter den bekannten Exoplaneten. Er umkreist den Pulsar alle zwei Stunden und zehn Minuten in einem Abstand von nur 600.000 Kilometern, das ist weniger als der Radius unserer Sonne. Vermutlich war der ungewöhnliche Planet einst selbst ein Stern, hat aber einen Großteil seiner Masse an den Pulsar verloren, so die Astrophysiker im Fachblatt "Science".

Pulsare sind schnell rotierende Neutronensterne und stellen ein Endstadium der Sternentwicklung dar. Sie besitzen die 1,4-fache Masse der Sonne, sind aber gerade einmal zwanzig Kilometer groß. In ihnen ist daher die Materie so dicht gepackt wie in Atomkernen und sie bestehen nahezu ausschließlich aus Neutronen. Pulsare senden einen stark gebündelten Strahl von Radiowellen aus. Streicht dieser Strahl aufgrund der Rotation des Sterns - ähnlich dem Lichtkegel eines Leuchtturms - über die Erde, so fangen Radioteleskope ein regelmäßiges Signal auf, das zu pulsieren scheint. Daher der Name der Himmelskörper.

Bei PSR J1719-1438 stießen die Astronomen auf eine regelmäßige Modulation der Ankunftszeiten der Radiopulse. Ursache der Schwankungen ist die Gravitation seines Begleiters. Aus der Modulation konnten die Forscher die Masse und den Abstand des Planeten von dem Neutronenstern bestimmen. Der Abstand ist so klein, dass die Schwerkraft des Pulsars den Planeten zerreißen würde, wenn er größer als 60.000 Kilometer wäre. Da der Planet zugleich nahezu so massereich ist wie der Jupiter, ergibt sich eine ungewöhnlich hohe Dichte.

"Die hohe Dichte des Planeten liefert uns einen Hinweis auf seinen Ursprung", erläutert Matthew Bailes von der University of California in Berkeley, ein an der Entdeckung beteiligter Astronom. PSR J1719-1438 gehört zu einer extrem schnell rotierenden Sorte von Neutronensternen, Millisekunden-Pulsare genannt. Er dreht sich mehr als 10.000-mal pro Minute um die eigene Achse. Die Astronomen nehmen an, dass solche Millisekunden-Pulsare eigentlich alte Pulsare sind, deren Rotation durch den Materietransfer von einem zweiten Stern auf den Neutronenstern beschleunigt worden ist. Von dem zweiten Stern bleibt dann zumeist nur ein kleiner Weißer Zwerg übrig. Bei PSR J1719-1438 jedoch scheint die Entwicklung aufgrund der engen Umlaufbahn noch extremer verlaufen zu sein: Der zweite Stern hat 99,9 Prozent seiner ursprünglichen Materie verloren - übrig blieb nur der zum großen Teil aus Kohlenstoff bestehende Kern des Sterns.