So könnte man Exoplaneten aus Dunkler Materie finden

Es gibt viele Methoden, Exoplaneten zu finden. Sie alle beinhalten aber, dass wir diese zumindest indirekt beobachten können. 3 Astrophysiker haben nun die Theorie aufgestellt, dass auch Exoplaneten aus Dunkler Materie existieren könnten, für die diese Methoden angepasst werden müssten. 

In einer vorveröffentlichten Studie haben die Forscher daher neue Möglichkeiten beschrieben, mit denen diese "Dunklen Exoplaneten" gefunden werden könnten.

Transit beobachten

Als dunkle Exoplaneten definieren die Wissenschaftler jene Ansammlungen Dunkler Materie, die so massereich sind, dass sie sich wie ein Exoplanet verhalten würden. Das gilt dann, wenn sich ein solches Objekt in einem Sternensystem befindet, auch wenn es andere physikalische Eigenschaften hätte als ein regulärer Planet.

Eine der wichtigsten Methoden zum Finden von Exoplaneten ist die Transit-Methode. Hierbei wird der Zentralstern eines Systems beobachtet. Schiebt sich der Exoplanet zwischen den Stern und das Teleskop, können Forscher*innen anhand der Veränderungen die Masse und die Dichte des Planeten bestimmen.

Diese Methode könnte auch für das Aufspüren von Dunklen Exoplaneten verwendet werden. Dabei könnte man auf Planeten stoßen, die bisheriges Wissen über diese Objekte sprengen, z.B. weil sie eine höhere Dichte als Eisen haben oder einen mit einer so geringen Dichte, dass er gar nicht existieren dürfte. 

Mithilfe von Spektrografen können Forscher*innen zusätzlich die Atmosphäre der Planeten auf ihre Bestandteile analysieren. Entdeckt man so zusätzlich Anomalien in den Bestandteilen des Exoplaneten, kann auch das auf Dunkle Materie hinweisen. Dafür werden die Wellenlängen des Lichts untersucht, das von den Planeten-Molekülen reflektiert wird.    

"Wobbelnde" Sterne

Eine alternative Methode zum Finden von Exoplaneten ist das Messen der Radialgeschwindigkeit von Sternen. Darunter versteht man die Geschwindigkeit, mit der sich sowohl der Stern als auch der Planet um den gemeinsamen Schwerpunkt bewegen. Erkennt man Veränderungen in der Wellenlänge (Rotverschiebung) des Sterns, also ein "Wobbeln", ist das ein Indiz für einen Exoplaneten.

Sieht man dieses Zittern, findet aber keinen zugehörigen Planeten mithilfe der Transit-Methode, könnte das ebenfalls für einen möglichen Dunklen Exoplaneten sprechen, schreiben die Forscher. Wird er im Transit zwar gefunden, weist dabei aber eine sehr ungewöhnliche Form auf, könnte auch das ein Indiz für dunkle Materie sein. 

Winzige Unterschiede finden

Die Wechselwirkung zwischen einem dunklen Exoplaneten und Teilchen des Standardmodells seien zwar winzig, aber trotzdem vorhanden. Damit wären die Planeten nicht vollständig durchsichtig. Die Unterschiede zu normalen Exoplaneten würden sich dann durch die Lichtkurve zeigen, die mit der Transitmethode aufgenommen wird. Sie zeigt die Veränderung des Lichts durch den am Stern vorbeiziehenden Planeten.

Bisher wurden solche Objekte zwar nicht gefunden, aber das Paper der Forscher ist auch ein theoretisches. Ihre Methoden müssten zudem noch erweitert werden, wenn man sie aufgreift. Denn bisher haben sie nur kreisförmige Orbits bedacht, viele Planeten bewegen sich aber in einer Ellipse um das Zentralgestirn. Zudem müsse man zuerst erforschen, wie sich Exoplaneten aus Dunkler Materie überhaupt bilden und welche Eigenschaften sie haben könnten. 

Suche nach Dunkler Materie

Noch in diesem Jahr soll die europäische Raumsonde EUCLID Aufschluss über dunkle Energie und dunkle Materie liefern. Sie soll die Struktur des Universums vermessen. Sie könnte möglicherweise genauere Hinweise auf die Existenz solcher Objekte liefern.