Was passiert mit dem winzigen Planeten, der sorglos durch den interstellaren Raum fliegt? Was passiert, wenn ein Planet kein Sternensystem hat?
Wissenschaftler vermuten, dass in der Milchstraße Milliarden von frei fliegenden oder “durchstreifenden” Planeten existieren könnten, aber bisher wurden unter den rund 4.000 Welten, die außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt wurden, nur eine Handvoll Kandidaten gefunden.
Die meisten dieser potenziellen Schurkenplaneten scheinen riesig zu sein, mit Massen, die zwei- bis 40-mal so groß sind wie die von Jupiter (ein Jupiter entspricht ungefähr 300 Erden). Aber jetzt glauben Astronomen, eine unverständliche Welt wie keine andere entdeckt zu haben: einen winzigen, frei fliegenden Planeten, der ungefähr der Masse der Erde entspricht und durch die Milchstraße fegt.
Die Entdeckung, die am 29. Oktober in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde, könnte dazu beitragen, eine langjährige kosmische Theorie zu beweisen.
Laut den Autoren der Studie könnte die kleine Welt der erste echte Beweis dafür sein, dass frei fliegende, erdgroße Planeten zu den am häufigsten vorkommenden Objekten in der Galaxie gehören können.
(Jan Skowron / Astronomisches Observatorium, Universität Warschau).
“Die Chancen, ein derart massearmes Objekt zu finden, sind äußerst gering”, sagte der leitende Autor Przhemek Mroz, Forscher am California Institute of Technology, gegenüber Live Science.
„Entweder haben wir großes Glück oder solche Objekte sind in der Milchstraße sehr verbreitet. Sie können so gewöhnlich sein wie die Sterne. '
Die meisten Planeten in unserer Galaxie sind nur wegen der Sterne sichtbar, um die sie sich drehen. Im wahrsten Sinne des Wortes senden Sterne Licht aus, mit dem Astronomen fremde Welten direkt beobachten können.
Wenn ein Planet zu klein oder zu weit entfernt ist, um direkt gesehen zu werden, können Wissenschaftler ihn dennoch an der leichten Anziehungskraft erkennen, die er auf seinen Stern ausübt (sogenannte Sichtliniengeschwindigkeitsmethode), oder an dem Flimmern, das beim Passieren des Planeten auftritt davor (Transitmethode).
Schurkenplaneten haben per Definition keine Sterne. Daher verwenden Astronomen einen Aspekt von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, der als Gravitationslinse bekannt ist.
Durch dieses Phänomen wirkt der Planet (oder sogar ein massereicheres Objekt) wie eine kosmische Lupe, die vorübergehend Licht von dahinter liegenden Objekten aus der Perspektive der Erde ablenkt.
“Wenn sich ein massives Objekt zwischen einem bodengestützten Beobachter und einem entfernten Quellstern bewegt, kann die Schwerkraft das Licht von der Quelle ablenken und fokussieren”, erklärte Mroz in einer Erklärung. “Der Beobachter wird den kurzfristigen Anstieg der Helligkeit des Quellsterns messen.”
Je kleiner dieses leicht gebogene Objekt ist, desto heller wird der Stern wahrgenommen. Während ein Planet, der mehrmals die Masse des Jupiter hat, einen Blitzeffekt erzeugen kann, der mehrere Tage anhält, wird ein kleiner Planet mit einer Erdmasse den Quellstern nur für einige Stunden oder weniger aufhellen, sagten die Forscher. Dieses äußerst seltene Vorkommen wird als “Mikrolinsen” bezeichnet.
“Die Chancen, Mikrolinsen zu beobachten, sind äußerst gering”, fügte Mroz in einer Erklärung hinzu. “Wenn wir nur einen Quellstern beobachten würden, müssten wir fast eine Million Jahre warten, um die Quelle unter Mikrolinse zu sehen.”
Glücklicherweise haben Mroz und seine Kollegen in ihrer Studie mehr als nur einen Stern beobachtet – sie haben Hunderte von Millionen von ihnen beobachtet. Unter Verwendung von Beobachtungen aus dem optischen Gravitationslinsenexperiment (OGLE), einer an der polnischen Universität Warschau durchgeführten Untersuchung von Sternen, bei der seit 1992 mindestens 17 Planeten entdeckt wurden, untersuchte das Team das Zentrum der Milchstraße sorgfältig auf Anzeichen Mikrolinse.
Im Juni 2016 erlebten sie den kürzesten Fall von Mikrolinsen, der jemals gesehen wurde. Der betreffende Stern, der sich in einer Entfernung von etwa 27.000 Lichtjahren von uns im dichtesten Teil der Galaxie befindet, hat seine Helligkeit um nur 42 Minuten erhöht.
Berechnungen ergaben, dass der auf diese Weise entdeckte Planet innerhalb von 8 astronomischen Einheiten (AU oder achtmal so groß wie die durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne) an keinen Stern gebunden war, was darauf hindeutet, dass es sich mit ziemlicher Sicherheit um einen winzigen Planeten handelt aus seinem Sonnensystem geworfen.
Abhängig davon, wie weit der Planet vom Quellstern entfernt ist (dies ist mit moderner Technologie nicht zu sagen), wird die Schurkenwelt eine Masse zwischen der Hälfte und einer Erde haben. Laut Mroz ist dies ein “großer Meilenstein” für die Wissenschaft.
“Planetentheorien sagen voraus, dass die meisten frei fliegenden Planeten Erden oder weniger sein sollten, aber dies ist das erste Mal, dass wir einen Planeten mit einer so geringen Masse finden”, sagte Mroz.
“Es ist wirklich erstaunlich, dass Einsteins Theorie es uns ermöglicht, ein winziges Stück Fels zu entdecken, das durch die Galaxie fliegt.”
Artikel veröffentlicht von Live Science.
Quellen: Foto: (Jan Skowron / Astronomisches Observatorium, Universität Warschau).
