Reste von Planetencrash verdunkeln Stern

Sterne fallen uns normalerweise auf, wenn sie besonders hell scheinen. Bei dem Stern ASASSN-21qj war genau das Gegenteil der Fall: Auf ihn sind Forschende aufmerksam geworden, weil er plötzlich dunkler schien als zuvor. Jetzt hat eine Forschungsgruppe den Grund dafür analysiert. In der Fachzeitschrift „Nature“ berichten sie, dass um den Stern wahrscheinlich zwei große Planeten kollidiert sind. Die Überreste der Kollision ließen den Stern dunkler erscheinen.

ASASSN-21qj ist ein sonnenähnlicher Stern. Mit einem Alter von etwa 300 Millionen Jahren ist er allerdings vergleichsweise jung; unsere Sonne ist rund 4,5 Milliarden Jahre alt. Bis Dezember 2021 war er eher unauffällig. Doch dann hat es offenbar ein Ereignis gegeben, welches den Stern plötzlich verdunkelt hat.

Um herauszufinden, was geschah, hat das Team um Matthew Kenworthy von der Sternwarte Leiden verschiedene Beobachtungsdaten zweier Teleskope von vor und nach diesem Ereignis ausgewertet: Das Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, kurz LCOGT, hat im sichtbaren Licht gemessen und der Wide-field Infrared Survey Explorer WISE dessen infrarote Strahlung. Dabei fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass das Planetensystem um ASASSN-21qj zweieinhalb Jahre vor seiner Verdunklung hell im infraroten Licht aufgeleuchtet hat – und zwar so hell, dass die gemessene Strahlung nicht nur von dem Stern stammen kann.

Heiße Trümmer zweier Giganten

Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass eine Kollision zweier Planeten die kurzzeitig intensivere Infrarotstrahlung und die Verdunkelung zweieinhalb Jahre später ausgelöst hat. Denn Zusammenstöße von Planeten hinterlassen erhebliche Mengen an Trümmerteilen: Etwa ein Prozent der involvierten Masse wird typischerweise in eine Umlaufbahn um den Stern gestoßen. Dazu entsteht Wärme. Deswegen habe diese Wolke aus Trümmerteilen infrarote Strahlung bei einer Temperatur von 1000 Kelvin – also 727 Grad Celsius – abgegeben, nehmen Kenworthy und sein Team an. Die Wolke sei von uns aus gesehen so vor dem Stern vorbeigezogen, dass sie ihn verdunkelt habe. Dafür sprechen sowohl die beiden beobachteten Ereignisse als auch dazu passende Computersimulationen. Zudem ist ASASSN-21qj ein junger Stern und in jüngeren Planetensystemen kommen Kollisionen von Himmelskörpern häufiger vor.

Aus den Messungen konnten die Forschenden noch mehr über die einst kollidierten Planeten erfahren: Sie müssen jeweils ein Vielfaches der Erdmasse gehabt haben und damit Supererden oder Mini-Neptune gewesen sein. Supererden sind Gesteinsplaneten, die mehr Masse aufweisen als die Erde. Einen Mini-Neptun könnte man auch Gaszwerg nennen, denn es ist ein Gasplanet kleiner als Neptun mit maximal zehn Erdmassen.

Die Forschenden erwarten, dass sich die Wolke aus Trümmerteilen in den nächsten Jahren entlang der Umlaufbahn der Kollisionsüberreste ausbreitet. Dann könnten sowohl Teleskope auf der Erde, als auch Weltraumteleskope wie das James-Webb-Teleskop das Streulicht dieser Wolke beobachten.