Wenn Astronomen einige frühere Zwerge beobachten, bemerken sie manchmal eine kleine Menge Wasserstoff, der in den oberen Schichten des Sterns eingeschlossen ist. Es wird vermutet, dass diese winzige Sternhülle das Ergebnis der Absorption von interstellarem Wasserstoffgas ist, aber jetzt vermutet das Forscherteam, dass dies auf etwas anderes zurückzuführen ist: Wahrscheinlich rutschen Kometen aus der Oortschen Wolke in die uralte Atmosphäre der Weißen Zwerge ab.
Weiße Zwerge bilden sich, nachdem die Sterne des Sonnentyps den größten Teil ihres Wasserstoffbrennstoffs verbrauchen. Dies führt dazu, dass der Stern von einem ruhigeren zu einem grausameren Zustand wechselt - einem roten Riesen. Am Ende, nach den starken Sternkrämpfen, explodiert der rote Riese und hinterlässt einen dichten weißen Zwerg an seiner Stelle.
Die Struktur des Weißen Zwergs wird nicht durch äußeren Druck gestützt, dessen Quelle eine thermonukleare Reaktion ist, sondern durch den Quantendruck, der von den verbleibenden Elektronen erzeugt wird, die die eigene Schwerkraft stören. Dieses Gleichgewicht zwischen den Kräften erzeugt ein sehr dichtes Sternobjekt, das eine Masse haben kann, die mit der Sonne vergleichbar ist, aber den Durchmesser der Erde hat. So können weiße Zwerge noch viele Milliarden Jahre lang leuchten.
Bei der Beobachtung des Spektrums der Weißen Zwerge stellen Astronomen fest, dass viele von ihnen eine Atmosphäre haben, die reich an verschiedenen Metallen ist. Aus astronomischer Sicht bedeutet dies, dass sich in den oberen Schichten des Weißen Zwergs Elemente befinden, die schwerer als Helium sind. Abhängig von den vorhandenen Elementen interpretieren Astronomen diese astronomischen Abdrücke als Ergebnis der Zerstörung von Asteroiden oder sogar Planeten, die den Tod ihres eigenen Sterns überlebt haben. Dieses zerkleinerte, staubige Material in Form von Regen wird auf weiße Zwerge geschüttet und hinterlässt spektroskopische Spuren des Todes von Planetensystemen. Dieses erforschte Gebiet des Weißen Zwergs führt Wissenschaftler zu einigen faszinierenden Beobachtungen von Sternensystemen, die unserem Sonnensystem ähneln, oder vielmehr, es wird in ein paar Milliarden Jahren aussehen, wenn unsere Sonne keinen Treibstoff mehr hat und sich in einen Weißen Zwerg verwandelt. Planeten und Asteroiden, die sich neben dem Leichnam unserer Sonne befinden, werden auseinandergerissen, wodurch der weiße Zwerg unserer Sonne mit Metallen angereichert wird.
In einer neuen Studie, die zur Veröffentlichung in den Monthly Notices der Royal Astronomical Society angenommen wurde, haben der Astrophysiker Dmitry Veras und seine Kollegen an der University of Warwick einen möglichen Mechanismus gefunden, der die Atmosphäre eines Weißen Zwergs nicht mit Wasserstoff, sondern mit Metallen verbindet.
"Wir untersuchen die Möglichkeit, dass die allmähliche Anreicherung der Oort-Kometen, die eine reiche Wasserstoffquelle darstellen, durch die Kometen zu einer offensichtlichen Zunahme des Wasserstoffvolumens in der Atmosphäre eines Weißen Zwerges beiträgt", schreibt Veras.
"Früher glaubte man, dass der Aufbau von Wasserstoff in einer weißen Zwergatmosphäre das Ergebnis von interstellarem Wasserstoff ist, der von einem weißen Zwerg gesammelt wurde, aber für die beobachteten Werte muss es eine andere Quelle geben", sagt Veras.
Unser Sonnensystem hat eine Weltraumregion mit Milliarden von Eiskörpern - Kometen. Diese als Oortsche Wolke bekannte Region befindet sich in einem Abstand von einem Lichtjahr. In regelmäßigen Abständen, mit einer engen Sternpassage, wird die Gravitationsruhe der Kometen gebrochen und sie aus der Oort-Wolke geworfen. Unter der Schwerkraft der Sonne beginnen Kometen ihre Reise in den inneren Teil des Sonnensystems. Die Anwesenheit von Kometen wurde in der Umgebung anderer Sterne nachgewiesen, hauptsächlich aufgrund der Entdeckung von Kometenstaub in der Umgebung junger Sterne. Mithilfe von Computersimulationen zeigt das Veras-Team jedoch, dass die spektroskopische Spur von Wasserstoff in der Atmosphäre um die weißen Zwergsterne auf fallende Kometen aus der Oort-Ex-Wolke zurückzuführen ist.
Die Forscher stellen fest, dass nur eine geringe Anzahl weißer Zwerge mit Spuren von Wasserstoff untersucht wurde und die meisten von ihnen sich ziemlich nahe an der Sonne und in Richtung der galaktischen Ausbuchtung (dem Zentrum der Milchstraße) befinden. In dieser Region sind galaktische Gezeiten und Sternwinde am stärksten, was möglicherweise einen stärkeren Einfluss auf die Oort-Exowolken hat.
Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, wie faszinierend weiße Zwerge sind - sie sind Überreste von toten Sternen, aber wir sehen immer noch ein interessantes dynamisches Verhalten.
