Der erdgroße Himmelskörper fliegt durch die Galaxie

Ein Planet von der Größe der Erde wird sich wahrscheinlich frei durch die 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 Stern entdeckt wurde. Solche Himmelskörper, auch Schurkenplaneten genannt, sind äußerst schwer zu finden, weshalb es nur sehr wenige Hinweise darauf gibt.

Bisher ist bekannt, dass mehr als 4.000 kleine und große Exoplaneten einen Stern umkreisen. Wissenschaftler können dies beispielsweise erkennen, wenn die Planeten vor ihrem Stern vorbeiziehen und ihn leicht 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 biegt sich die Anziehungskraft eines Himmelskörpers in den Raum. Somit werden die Strahlen eines Sterns auch 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, der den Planeten umkreist.

Mit diesem Mikrolinseneffekt wurden einige häufig vorkommende Exoplaneten entdeckt, die einen Stern umkreisen. Es ist viel schwieriger, einen Himmelskörper zu sehen, der auf diese Weise frei im Raum entdeckt wird. Die Chancen sind sehr gering, den Moment festzuhalten, in dem Beobachter, Planet und Stern in einer Linie stehen. „Wenn wir nur einen Stern beobachten würden, müssten wir fast eine Million Jahre warten, bis ein solches Mikrolinsenereignis eintritt“, sagte er. Daher beobachten verschiedene Astronomenteams Hunderte Millionen Sterne im Zentrum der Milchstraße.

Die Entdeckung gelang mit dem Gravitationslinseneffekt

Die Forscher um Mróz hatten wenig Zeit, den Planeten OGLE-2016-BLG-1928 zu entdecken. Das entscheidende Ereignis, bei dem der Planet vor einem Stern vorbeizieht und die Strahlung des Sterns durch die Gravitationslinse verstärkt, dauerte nur 42 Minuten. Es war die kürzeste Zeit für ein Mikrolinsenereignis, schreiben die Forscher, und sie kommen daher zu dem Schluss, dass es der kleinste Vagabund ist, der jemals entdeckt wurde.

„Nachdem wir aufgezeichnet hatten, was passiert war, war klar, dass es durch ein sehr kleines Objekt verursacht wurde“, sagte Co-Autor 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 es 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 sehr 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 einem möglichen Zentralstern einen Mindestabstand zuweisen.

Der Planet muss nicht unbedingt einen Stern umkreisen

Bisher wurden etwa ein Dutzend Schurkenplaneten entdeckt, sagte Co-Autor Andrew Gould vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Selbst mit ihnen ist noch nicht endgültig geklärt, ob sie einen Stern umkreisen. Die Chancen, dass sie frei schweben, stehen jedoch gut: Die Modelle der Planetenbildung haben gesagt, 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 also nicht unbedingt einen Stern umkreisen. „Man spricht von einem Planeten, wenn die Masse groß genug ist, dass das Objekt in einer Kugel unter seiner Schwerkraft mehr oder weniger deformiert ist und kein Klumpen mehr wie der Komet Churyumov-Gerasimenko ist.“

Das Experiment dauert fast 30 Jahre

Die Internationale Astronomische Union (IAU) hat dies diskutiert, aber noch nicht beschlossen, Schurkenplaneten offiziell zu bestimmen, sagte Pressesprecher Lars Lindberg Christensen.

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