NASA-Studie: Weltraum ist voll von freifliegenden Planeten

Im Weltraum dürfte es weitaus mehr freifliegende Planeten geben, als ursprünglich angenommen. Zu diesem Schluss kommt eine neue Studie der NASA, die sie in Zusammenarbeit mit der japanischen Universität Osaka kürzlich veröffentlicht hat. 

"Wir schätzen, dass unsere Galaxie 20-mal mehr vagabundierende Planeten als Sterne beherbergt - Billionen von Welten, die allein umherwandern", so David Bennett, leitender Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center. 9 Jahre lang habe sein Forschungsteam freifliegende Planeten mittels des Gravitationslinseneffektes erforscht. 

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Abtrünnige Planeten ziehen durch die Galaxie

Als freifliegend oder vagabundierend werden Planeten bezeichnet, die gänzlich allein durchs All ziehen. Wie Nomaden wandern sie ohne Stern, an dem sie sich orientieren, durch den Weltraum. Sie haben keine vorgegebene Umlaufbahn. Für Astronom*innen sind sie daher nur schwer zu entdecken. Sie reflektieren kein Licht eines Bezugssterns und sind ständig in Bewegung. Um sie beobachten zu können, machen sich Forscher*innen daher sogenannte Mikrogravitationslinsen zunutze.

Unter dem Gravitationslinseneffekt wird in der Astronomie die Ablenkung von Licht durch große Massen verstanden. Er wurde erstmals von Albert Einstein mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie korrekt beschrieben. Eine Gravitationslinse entsteht, wenn das Gravitationsfeld einer Galaxie im Vordergrund das Licht eines Himmelskörpers im Hintergrund zu "beugen" scheint - wie bei einer echten Linse.

Bei Mikrogravitationslinsen ist, wie der Name nahelegt, der Linseneffekt eher gering ausgeprägt. Aber auch hier gibt es einen beobachtbaren Effekt: Die dahinterliegende Leuchtquelle scheint vorübergehend heller zu werden. Wenn ein freifliegender Planet an Millionen von Hintergrundsternen vorüberzieht, ist dieser zwar selbst "unsichtbar", führt jedoch bei dem Hintergrundsternen zu einem Anstieg und Abfall der Helligkeit - und wird auf diese Weise beobachtbar.

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Klein, aber wichtig für Forschung

Dies hat sich auch die NASA in ihrer neuen Studie zunutze gemacht. "Mikrolinsen sind die einzige Möglichkeit, Objekte wie massearme, freischwebende Planeten und sogar primordiale Schwarze Löcher zu finden", sagt Takahiro Sumi, Professor an der Universität Osaka und Hauptautor der Studie. "Es ist sehr aufregend, die Schwerkraft zu nutzen, um Objekte zu entdecken, die wir niemals direkt sehen können."

Sumi und sein Team haben festgestellt, dass freifliegende Planeten häufig erdgroß sind und damit massearm. Dies könne neue Aufschlüsse über Vorgänge in unserem Universum liefern: "Der Unterschied zwischen den Durchschnittsmassen von sterngebundenen und frei schwebenden Planeten ist ein Schlüssel zum Verständnis der Mechanismen der Planetenbildung", so der Professor. 

Das Nancy Grace Roman Space Telescope, das 2027 ins All startet, soll künftig weitere Aufschlüsse über vagabundierende Planeten liefern. "Roman wird sogar für Planeten mit geringerer Masse empfindlich sein, da es vom Weltraum aus beobachtet", sagt Naoki Koshimoto, ein beteiligter Forscher. "Die Kombination aus dem weiten Blickfeld und der scharfen Sicht von Roman wird es uns ermöglichen, die entdeckten Objekte detaillierter zu untersuchen, als dies mit bodengebundenen Teleskopen möglich ist - eine aufregende Aussicht".

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