M51-ULS-1: Angeblich erster extragalaktischer Exoplanet gefunden

Bislang wurden nur Exoplaneten gefunden, die maximal Tausende Lichtjahre entfernt sind. Nun wurde eventuell einer in 28 Millionen Lichtjahren Distanz entdeckt.

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Künstlerische Darstellung des Exoplaneten im Röntgendoppelsternsystem

(Bild: NASA/CXC/M. Weiss)

Von
  • Martin Holland

Die Whirlpool-Galaxie mit der Position des angeblichen Exoplaneten

(Bild: X-ray: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al.; Optical: NASA/ESA/STScI/Grendler)

Mit einem NASA-Weltraumteleskop wurde möglicherweise die Spur des ersten extragalaktischen Exoplaneten gefunden. Das macht nun ein Team um Rosanne Di Stefano vom Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics bekannt, die auch erläutern, warum der Fund historisch wäre. Nachdem erst seit wenigen Jahrzehnten überhaupt erst Planeten um andere Sterne gefunden werden, sind fast alle davon weniger als 3000 Lichtjahre entfernt. Selbst die Distanz zu den am weitesten entfernten bestätigten Exoplaneten liegt unter 15.000 Lichtjahren. Ausnahmslos alle bekannten Exoplaneten befinden sich also in der Milchstraße. Ihren Exoplaneten hat die Gruppe dagegen in der Whirlpool-Galaxie gefunden – in mehr als 28 Millionen Lichtjahren Entfernung.

Die Whirlpool-Galaxie im Röntgenspektrum

(Bild: ESA)

Weil die aktuell eingesetzten Methoden zum Nachweis von Exoplaneten aufgrund der immensen Entfernungen bei Sternen in anderen Galaxien nicht funktionieren, sind Di Stefano und ihr Team für ihren Nachweis anders vorgegangen. Statt auf Beobachtungen im sichtbaren Licht zu setzen, haben sie Daten von Röntgenteleskopen analysiert. Helle Röntgenquellen seien deutlich seltener als helle Objekte im sichtbaren Spektrum und ganze Galaxien bestehen für Röntgenteleskope nur aus wenigen Punkten. Zu den hellsten Objekten im Röntgenspektrum gehören demnach wiederum sogenannte Röntgendoppelsterne. Die bestehen aus einem äußerst kompakten Objekt – etwa einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern – das von einem Begleiter Materie abzieht. Die wird dabei immens erhitzt und sendet deswegen äußerst viel Röntgenstrahlung aus.

Röntgendoppelsterne seien in ihrem Spektrum zwar millionenfach heller als unsere Sonne, aber gleichzeitig habe die Röntgenstrahlung ihren Ursprung in einer äußerst kleinen Region, erläutern die Astronomen und Astronominnen. Ein vergleichsweise kleines Objekt wie ein Planet in solch einem extremen Sternsystem könne die Röntgenstrahlung also komplett blockieren, wenn er aus unserer Sicht vorüberzieht. Genau danach haben Di Stefano und ihr Team gesucht und in der Datenbank von Chandra sind sie fündig geworden. Die Röntgendoppelsterne M51-ULS-1 seien am 20. September 2012 für etwa drei Stunden komplett verschwunden. Nach ausführlicher Analyse aller möglichen Erklärungen bleibt ihrer Meinung nach lediglich ein Exoplanet als Verantwortlicher übrig.

Animation des Transits (Quelle: NASA/CXC/A.Jubett)

Wie sie nun erklären, sei das System etwa zu jung und das abdunkelnde Objekt zu groß, als dass es sich um einen kleinen Stern habe handeln können. Weiterhin sei der Transit zu deutlich abgegrenzt, um etwa auf einer vorüberziehenden Gaswolke oder Staub zu basieren. Auch Veränderungen der Helligkeit der Röntgenquelle fallen demnach als Erklärung aus. Schließlich sei es auch kein Transit des Begleiters des massiven Objekts gewesen, denn den habe das Weltraumteleskop XMM-Newton beobachtet und der sei ganz anders verlaufen. Computersimulationen eines vorüberziehenden Exoplaneten hätten dagegen perfekt gepasst, versichert das Team. Es spekuliert, dass der etwa so groß sein dürfte wie der Saturn, Dutzende Astronomische Einheiten von der Röntgenquelle entfernt kreist und durch die immense Strahlung absolut lebensfeindlich wäre. Für einen Orbit würde er demnach 70 Jahre brauchen, die nächste Abdunkelung lässt also auf sich warten.

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Die an der Analyse beteiligte Astrophysikern Julia Berndtsson von der Universität Princeton erkennt an, dass die Behauptung der historischen Entdeckung "mutig" sei. Sie gehe deswegen davon aus, dass sie genau überprüft werde: "Wir denken, dass wir ein starkes Argument haben, so läuft die Wissenschaft." Derweil wollen sie und ihr Team weitere Archive nach solchen Mustern durchsuchen. Wie erwartet, wird ihre Studie unterdessen bereits kritisiert. So weist der Astronom Hugh Osborn vom MIT auf Twitter darauf hin, dass das Weltraumteleskop TESS viel mehr Sterne beobachtet hat und nicht einen einzigen Exoplaneten gefunden hat, der auch nur annähernd solch eine lange Umlaufzeit hat. Die Forschungsarbeit mit der Vorstellung des angeblichen ersten extragalaktischen Exoplaneten ist im Fachmagazin Nature Astronomy erschienen.

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(mho)