Erstmals Hinweis auf Planet in einer fremden Galaxie entdeckt

Forscher*innen von Harvard & Smithsonian in Cambridge könnte ein Sensationsfund gelungen sein, berichtet die NASA. Sie haben möglicherweise den ersten Planeten in einer anderen Galaxie entdeckt – einen sogenannten „Extroplaneten“.

Als Exoplaneten bezeichnet man Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Extroplaneten sind außerhalb unserer Galaxie. Alle Exoplaneten, die bisher gefunden wurden, befinden sich in unserer Galaxie, der Milchstraße. Fast alle sind näher als 3.000 Lichtjahre zur Erde.

Der jetzt entdeckte Extroplanet ist etwa 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Forscher*innen vermuten ihn in der Galaxie Messier 51 (M51). Die Spiralgalaxie ist auch als Whirlpool-Galaxie bekannt, aufgrund ihrer charakteristischen Form.

Transit-Methode zum Finden von Planeten

Üblicherweise werden Exoplaneten gefunden, in denen das Licht ihrer Sterne mit der Transit-Methode untersucht wird. Wandert ein Exoplanet beim Orbit zwischen seinen Stern und der Erde, wird das Licht des Sterns minimal dunkler. Passiert das regelmäßig, kann man davon ausgehen, dass es sich um einen Exoplaneten in der Umlaufbahn eines Sterns handelt. Diese Methode funktioniert nur verlässlich, wenn die Sterne nahe genug sind. Je weiter die Sterne entfernt sind, desto kleiner werden die messbaren Fluktuationen im sichtbaren Spektrum des Lichts.

Die neue Methode der Forscher*innen basiert zwar auch auf der Transit-Methode, allerdings untersuchen sie nicht optisches Licht, sondern Röntgenstrahlen. Dabei suchten sie gezielt in binären Sternensystemen mit heller Röntgenstrahlungen.

Binäre Systeme mit glühenden Röntgenstrahlen

Solche Systeme enthalten typischerweise einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch, das Gas von einem Begleitstern im Orbit absaugt. Das Material in der Nähe des Neutronensterns oder Schwarzen Lochs erhitzt sich dadurch und glüht in Röntgenstrahlen.

Dieses Glühen ist sehr hell, aber regional gesehen sehr klein. Ein Planet, der davor vorbeizieht, deckt nahezu die gesamte Röntgenstrahlung ab. Anstatt also nach minimalen Fluktuationen zu suchen, könnte man nach binären Systemen Ausschau halten, bei denen die Röntgenstrahlung in regelmäßigen Abständen komplett verschwindet.

Extroplanet ist so groß wie Saturn

Mit dieser Methode wurde das binäre System M51-ULS-1 in der Whirlpool-Galaxie untersucht. Dazu wurde das Weltraum-Röntgenteleskop Chandra genutzt. Innerhalb der 3 Stunden der Beobachtung sanken die gemessen Röntgenstrahlen aus 0.

Anhand der Daten wurde berechnet, dass der entdeckte Planet in etwa so groß wie Saturn ist. Er dürfte in etwa doppelt so weit von dem Neutronenstern oder Schwarzem Loch entfernt sein, wie der Saturn von der Sonne. Sein Name: M51-ULS-1b.

Allerdings wird es schwierig, M51-ULS-1b als Extroplaneten zu bestätigen. Es könnte laut den Forscher*innen Jahrzehnte dauern, bis wieder ein Transit beobachtet wird. Weil man nicht wisse, wie lange der Planet benötigt, um den Neutronenstern oder das Schwarze Loch zu umkreisen, wisse man auch nicht, wann genau man hinschauen müsse, um wieder einen Transit zu beobachten.

Planet hat bereits Supernova überlebt

Sollte M51-ULS-1b tatsächlich ein Planet sein, hat er schon einiges mitgemacht. Er hat zumindest eine Supernova überlebt, aus der der Neutronenstern oder das Schwarze Loch hervorgegangen ist. Zudem wird vermutlich der zweite Stern des Systems irgendwann explodieren und den Planeten wieder einer hohen Menge an Strahlung aussetzen.

Um M51-ULS-1b zu finden, haben die Forscher*innen 55 Sternensysteme in M51, 64 in Messier 101 und 119 in Messier 104 untersucht. Bisher gab es nur den einen Fund. Mit Chandra und XMM-Newton sollen jetzt Galaxien untersucht werden, die weit näher sind als M51. Das würde die Beobachtungen kürzerer Transits möglich machen und die Chance erhöhen, mehrere Transits eines Extroplaneten zu beobachten.

Die Studie der Forscher*innen wurde erstmals im September 2020 publik. Heute wurde sie im Nature Astronomy veröffentlicht.