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© NASA’s Goddard Space Flight Center

Ein Forschungsteam findet einen Planeten, der ohne Stern durch das Weltall wandert. Die Forschenden hoffen in Zukunft auf Unterstützung bei der Suche.

Greenbelt/Osaka – Vor etlichen Jahrzehnten beschränkte sich das Forschungswissen auf lediglich neun Planeten in unserem Sonnensystem. Doch in der Gegenwart sind uns mehr als 5300 Exoplaneten bekannt, welche ferne Sterne in Umlaufbahnen umkreisen. Mit der fortlaufenden Zunahme dieser Zahl, verfolgt die Forschung ein weiteres Phänomen: Planeten, die keinen Stern umkreisen, sondern frei durch den Weltraum schweben.

„Wir schätzen, dass unsere Galaxie 20 Mal mehr Einzelgänger-Planeten als Sterne beherbergt – Billionen von Welten, die allein umherwandern“, offenbart der Nasa-Wissenschaftler David Bennett vom Goddard Space Flight Center. Er wirkte als Mitautor in gleich zwei Studien, in denen die gewonnenen Erkenntnisse ausführlich erläutert werden. Gemeinsam mit Takahiro Sumi von der Osaka University und einem Forschungsteam durchforstete Bennett über einen Zeitraum von neun Jahren beharrlich den Himmel, um einen frei schwebenden Planeten aufzuspüren.

Erdgroßer Planet umkreist keinen Stern

Und tatsächlich entdeckte das Forschungsteam einen erdgroßen Planeten, der ohne die Begleitung eines Sterns durch das Weltall zieht. Die Entdeckung soll in einer Veröffentlichung im renommierten Fachjournal The Astronomical Journal präsentiert und von einer zweiten Studie ergänzt werden, wie es bei der Nasa heißt. Die zweite Studie widmet sich der Frage, wie viele dieser Einzelgänger-Planeten in unserer Milchstraße existieren.

Das Forschungsteam griff für seine Studie auf die Technik des „Microlensing“ zurück. Dabei wird ausgenutzt, wenn ein Objekt, sei es ein Stern oder Planet, sich genau auf einer Linie mit einem anderen Stern befindet. Die Masse des näheren Sterns wirkt dabei wie eine gigantische „Linse“, die das weiter entfernte Objekt für eine kurze Zeit vergrößert. Durch dieses Phänomen erlangen die Wissenschaftler Informationen, die sie auf keine andere Art erhalten können

„Microlensing“ hilft beim Aufspüren von Einzelgänger-Planeten

„Microlensing ist die einzige Möglichkeit, Objekte wie massearme, frei schwebende Planeten und sogar primordiale schwarze Löcher zu finden“, erklärt Sumi in einer Nasa-Mitteilung. „Es ist sehr aufregend, die Schwerkraft zu nutzen, um Objekte zu entdecken, die wir niemals direkt sehen könnten.“

Unter den bisher erforschten Exoplaneten sind die meisten entweder von beträchtlicher Größe oder befinden sich in unmittelbarer Nähe ihres umkreisten Sterns. Jedoch präsentieren sich die Einzelgänger-Planeten in einem anderen Licht, wie Sumi betont: „Wir haben festgestellt, dass erdgroße Einzelgänger häufiger vorkommen als größere.“ Dieser Unterschied in den Massen zwischen an einen Stern gebundenen und frei wandernden Planeten sei ein Schlüssel zum besseren Verständnis der Planetenbildung, ist der Forscher überzeugt.

Kleine Planeten werden leichter aus ihrer Umlaufbahn geschleudert

Das Forschungsteam um Sumi hat eine Vermutung, die erklären könnte, weshalb Einzelgänger-Planeten im Durchschnitt kleiner sind: Aufgrund ihrer geringeren Masse sind sie nicht so stark an ihren Stern gebunden, wodurch sie anfälliger dafür sind, von schwereren Planeten aus ihrer ursprünglichen Umlaufbahn ins unendliche Weltall geschleudert zu werden.

Für die Wissenschaft ist es bisher eine enorme Herausforderung, einzelne dieser Planeten aufzuspüren. Deshalb ruht die Hoffnung nun auf dem geplanten Nasa-Weltraumteleskop „Nancy Grace Roman“. „Roman wird sogar für Planeten mit geringerer Masse empfindlich sein, da es vom Weltraum aus beobachtet“, freut sich Naoki Koshimoto, der an den Studien beteiligt war. Der Forscher fügt hinzu: „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.“

Basierend auf den Schätzungen des Forschungsteams könnte das zukünftige Roman-Teleskop ungefähr 400 Einzelgänger-Planeten entdecken – allerdings nur ein kleiner Bruchteil der vermuteten Anzahl frei wandernder Planeten, die in der gewaltigen Ausdehnung der Milchstraße von den Forschern vermutet werden. (tab)

Für diesen von der Redaktion geschriebenen Artikel wurde maschinelle Unterstützung genutzt. Der Artikel wurde vor Veröffentlichung von Redakteurin Tanja Banner sorgfältig überprüft.