Himmelskörper von der Größe der Erde fliegt durch die Milchstraße

Ein Planet von der Größe der Erde wird sich wahrscheinlich frei in der Milchstraße bewegen. Forscher unter der Leitung von Przemyslaw Mróz von der Universität Warschau schreiben, dass es sich um den kleinsten der bisher entdeckten Planeten handelt, für den noch kein entsprechender Stern entdeckt wurde. Solche Himmelskörper, auch Bösewichtplaneten genannt, sind äußerst schwer zu finden, daher gibt es nur sehr wenige Hinweise darauf.

Bisher ist bekannt, dass mehr als 4.000 kleine und große Exoplaneten einen Stern umkreisen. Zum Beispiel können Forscher dies erkennen, wenn die Planeten vor ihrem Stern vorbeiziehen und ihn geringfügig abdunkeln. Um nach frei fliegenden Planeten zu suchen, verwendeten die Forscher nun einen Spezialeffekt, den Albert Einstein bereits in seiner allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt hatte.

Extrem seltenes Weltraumereignis

Nach Einsteins Theorie verbiegt die Schwerkraft eines Himmelskörpers den Raum. Ebenso werden die Strahlen eines Sterns von einem vorbeiziehenden Planeten gebogen. Infolgedessen erscheint der Stern für kurze Zeit etwas heller, wenn der Planet zwischen ihm und dem Beobachter auf der Erde schwebt. Der Stern muss nicht derjenige sein, um den sich der Planet dreht.

Mit diesem Mikrolinseneffekt wurden bereits einige häufig vorkommende Exoplaneten entdeckt, die einen Stern umkreisen. Es ist viel schwieriger, auf diese Weise einen Himmelskörper zu entdecken, der frei im Raum schwebt. Die Chancen, den Moment zu erfassen, in dem Beobachter, Planet und Stern ausgerichtet sind, sind äußerst gering. „Wenn wir nur einen Stern beobachten würden, müssten wir fast eine Million Jahre auf ein solches Mikrolinsenereignis warten“, sagte Mróz, der auch am California Institute of Technology arbeitet. Daher beobachten verschiedene Astronomenteams Hunderte Millionen Sterne im Zentrum der Milchstraße.

Die Entdeckung war mit dem Gravitationseffekt erfolgreich

Die Forscher um Mróz hatten wenig Zeit, um den Planeten OGLE-2016-BLG-1928 zu entdecken. Das entscheidende Ereignis, bei dem der Planet vor einem Stern vorbeizog und die Strahlung des Sterns durch die Gravitationslinse verstärkt wurde, dauerte nur 42 Minuten. Die Forscher schreiben, dass dies die kürzeste Zeit für ein Mikrolinsenereignis war, und schließen daraus, dass es sich um den kleinsten Vagabunden handelt, der bisher entdeckt wurde.

„Als wir das Ereignis aufzeichneten, war klar, dass es durch ein sehr kleines Objekt verursacht wurde“, sagte der Co-Autor der Studie, Radoslaw Poleski, ebenfalls von der Universität Warschau. Es gibt Hinweise darauf, dass der Schurkenplanet noch kleiner als die Erde und wahrscheinlich größer als der Mars ist.

Aufgrund der mit der Mikrolinsenmethode gemessenen Strahlungsbeugung kann jedoch nicht vollständig ausgeschlossen werden, dass der Planet einen Stern umkreist, gibt Poleski zu. Den Daten zufolge muss dieser mindestens achtmal so weit von der Sonne entfernt sein wie die Erde. „Mit dieser Methode können Sie keine Planeten unterscheiden, die gebunden sind, sich aber weit von frei schwebenden Planeten entfernen“, sagte Ruth Titz-Weider vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt auf Anfrage. Sie können jedoch einen Mindestabstand zu einem möglichen Zentralstern angeben.

Der Planet muss nicht unbedingt einen Stern umkreisen

Bislang wurden etwa ein Dutzend Schurkenplaneten entdeckt, sagte Studienmitautor Andrew Gould vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Selbst bei ihnen ist noch nicht endgültig klar, ob sie einen Stern umkreisen. Die Chancen, dass sie frei schweben, sind jedoch hoch: Die Modelle der Planetenbildung besagten, dass viele kleine Planeten aus ihrem System katapultiert werden. Gould hält es für möglich, dass es fünf- bis zehnmal so viele frei schwebende Planeten gibt wie Sterne.

„Die dynamischen Modelle gehen davon aus, dass eine große Anzahl von Planeten durch Interaktion mit anderen Planeten oder Sternen aus dem System geworfen wird“, sagt Titz-Weider. Ein Planet muss sich nicht unbedingt um einen Stern drehen. „Man spricht von einem Planeten, dessen Masse so groß ist, dass das Objekt unter seiner Schwerkraft mehr oder weniger zu einer Kugel verformt wird und kein Klumpen mehr ist wie beispielsweise der Komet Churyumov-Gerasimenko.“

Experimente werden seit fast 30 Jahren durchgeführt

Die Internationale Astronomische Union (IAU) hat darüber diskutiert, aber noch nicht entschieden, ob Schurkenplaneten offiziell als Planeten ausgewiesen werden sollen oder nicht, sagte Pressesprecher Lars Lindberg Christensen.

Das Team der Universität Warschau startete das sogenannte optische Gravitationslinsenexperiment (OGLE), bei dem der Planet vor 28 Jahren entdeckt wurde. Derzeit wird in Chile ein 1,3-Meter-Teleskop verwendet, um den Himmel nach winzigen Helligkeitsänderungen von Hunderten Millionen Sternen zu durchsuchen, berichtet die Universität.