Anzeichen des ersten Planeten außerhalb unserer Galaxie entdeckt

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Astronomen haben Hinweise auf den möglicherweise ersten Planeten gefunden, der außerhalb unserer Galaxie entdeckt wurde.

Bislang wurden fast 5.000 “Exoplaneten” – Welten, die um Sterne jenseits unserer Sonne kreisen – gefunden, aber alle befanden sich innerhalb der Milchstraßengalaxie.

Der vom Chandra-Röntgenteleskop der Nasa entdeckte mögliche Planet von der Größe eines Saturns befindet sich in der Galaxie Messier 51.

Diese ist etwa 28 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt.

Dieses neue Ergebnis beruht auf Transits, bei denen der Vorbeizug eines Planeten vor einem Stern einen Teil des Lichts des Sterns blockiert und eine charakteristische Helligkeitsabnahme bewirkt, die von Teleskopen erkannt werden kann.

Mit dieser allgemeinen Technik wurden bereits Tausende von Exoplaneten gefunden.

Dr. Rosanne Di Stefano und ihre Kollegen suchten nach Helligkeitseinbrüchen in der Röntgenstrahlung, die von einer Art von Objekten stammt, die als röntgenheller Doppelstern bekannt sind.

Diese Objekte enthalten typischerweise einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch, das Gas von einem eng umkreisenden Begleitstern anzieht. Das Material in der Nähe des Neutronensterns oder des Schwarzen Lochs wird überhitzt und leuchtet im Röntgenbereich.

Da die Region, die helle Röntgenstrahlen erzeugt, klein ist, könnte ein Planet, der vor ihr vorbeizieht, die meisten oder alle Strahlen blockieren, wodurch der Transit leichter zu erkennen ist.

Die Mitglieder des Teams nutzten diese Technik, um den Exoplaneten-Kandidaten in einem Doppelsternsystem namens M51-ULS-1 zu entdecken.

“Die von uns entwickelte und angewandte Methode ist die einzige derzeit umsetzbare Methode zur Entdeckung von Planetensystemen in anderen Galaxien”, so Dr. Di Stefano vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, USA, gegenüber BBC News.

“Es ist eine einzigartige Methode, die sich hervorragend eignet, um Planeten in der Nähe von Röntgendoppelsternen in jeder Entfernung zu finden, von der wir eine Lichtkurve messen können.”

Zukünftige Planetenjagd
Dieser Doppelstern enthält ein schwarzes Loch oder einen Neutronenstern, der einen Begleitstern umkreist, dessen Masse etwa 20 Mal so groß ist wie die der Sonne. Ein Neutronenstern ist der kollabierte Kern eines ehemals massereichen Sterns.

Der Transit dauerte etwa drei Stunden, in denen die Röntgenemission auf Null zurückging. Auf der Grundlage dieser und anderer Informationen schätzen die Astronomen, dass der Planetenkandidat etwa so groß wie der Saturn ist und den Neutronenstern oder das Schwarze Loch in etwa der doppelten Entfernung des Saturns von der Sonne umkreist.

Dr. Di Stefano sagte, dass die Techniken, die bei der Suche nach Exoplaneten in der Milchstraße so erfolgreich waren, bei der Beobachtung anderer Galaxien versagen. Das liegt zum Teil daran, dass die großen Entfernungen die Lichtmenge, die das Teleskop erreicht, verringern und außerdem bedeuten, dass viele Objekte auf engem Raum (von der Erde aus gesehen) zusammengedrängt sind, was es schwierig macht, einzelne Sterne aufzulösen.

Bei der Röntgenstrahlung gibt es vielleicht nur einige Dutzend Quellen, die über die gesamte Galaxie verteilt sind, so dass wir sie auflösen können”, sagt sie. Darüber hinaus sind einige von ihnen im Röntgenlicht so hell, dass wir ihre Lichtkurven messen können.

“Und schließlich stammt die enorme Röntgenemission aus einer kleinen Region, die durch einen vorbeiziehenden Planeten erheblich oder (wie in unserem Fall) vollständig blockiert werden kann.”

Die Forscher geben freimütig zu, dass mehr Daten benötigt werden, um ihre Interpretation zu überprüfen.

Eine Herausforderung besteht darin, dass der Planetenkandidat aufgrund seiner großen Umlaufbahn erst in etwa 70 Jahren wieder vor seinem binären Partner vorbeikommen würde, was jeden Versuch, in naher Zukunft eine Folgebeobachtung zu machen, zunichte macht.

Eine andere mögliche Erklärung, die die Astronomen in Betracht gezogen haben, ist, dass die Verdunkelung durch eine Gas- und Staubwolke verursacht wurde, die vor der Röntgenquelle vorbeizieht.

Sie halten dies jedoch für unwahrscheinlich, da die Merkmale des Ereignisses nicht mit den Eigenschaften einer Gaswolke übereinstimmen.

“Wir wissen, dass wir eine aufregende und kühne Behauptung aufstellen, daher erwarten wir, dass andere Astronomen sie sehr sorgfältig prüfen werden”, sagt Mitautorin Julia Berndtsson von der Princeton University, New Jersey.

“Wir glauben, dass wir ein starkes Argument haben, und dieser Prozess ist die Art und Weise, wie Wissenschaft funktioniert”.

Dr. Di Stefano sagte, dass die neue Generation optischer und infraroter Teleskope nicht in der Lage sei, die Probleme der Verdichtung und der Schwärzung zu kompensieren, so dass Beobachtungen bei Röntgenwellenlängen wahrscheinlich die Hauptmethode für den Nachweis von Planeten in anderen Galaxien bleiben würden.

Sie sagte jedoch, dass eine Methode, die als Mikrolensing bekannt ist, ebenfalls vielversprechend für die Identifizierung extragalaktischer Planeten sein könnte.

Die Studie wurde in der von Fachleuten begutachteten Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

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