Tausende von Sternen betrachten die Erde als einen kontinuierlichen Exoplaneten

Die Milchstraße beherbergt wahrscheinlich Milliarden von Sternen eine noch größere Anzahl von Planeten. Um nach diesen Planeten zu suchen, beobachten Wissenschaftler eine Minute lang, aber regelmäßig, im Licht eines Sterns die Zeichnungssignatur eines Planeten, der vor seinem Wirt vorbeizieht. Und jetzt hat ein Team von Astronomen die Suche nach Hause gebracht.

Lisa Kaltenegger und Jackie Faherty Berechnen Sie die Anzahl der Sterne, deren vergangene, gegenwärtige oder zukünftige Aussichtspunkte im Weltraum einen Blick auf die Erde geben können, die vor der Sonne vorbeizieht. Die Planeten, die diese rund 2.000 Sterne umkreisen, von denen einige auch in menschliche Radiowellen getaucht sind, sind bereit, von der Erde entdeckt zu werden.

Den Spieß umdrehen

Astronomen haben die Existenz von mehr als 4.000 extrasolaren Planeten bestätigt, und wir drehen jetzt den Spieß um, sagte Kaltenegger, Astronom an der Cornell University in Ithaca, NY. „Es wäre interessant zu wissen, ob uns jemand sehen könnte.“

Kaltenegger und Faherty, ein Astrophysiker am American Museum of Natural History in New York City, nutzen Daten, die von der European Space Agency gesammelt wurden Gaia-Versand. Die 2013 gestartete Raumsonde Gaia ist die bisher genaueste Vermessung der Bewegungen und Positionen von mehr als einer Milliarde Sternen in der Milchstraße. „Dies ist der größte filmische und astrometrische Katalog unserer Zeit“, sagte Faherty.

Ein dünner Ring im Weltraum

Die Forscher konzentrierten sich auf Sterne innerhalb der sogenannten Erdtransitzone, ein ringförmiger Raum des Raumes von der Erdumlaufbahn geschaffen, um die Sonne nach außen in den Kosmos zu projizieren. Alle Sterne – und die sie umkreisenden Planeten hinzugefügt -, die sich in dieser Region befinden, sehen die Erde vor der Sonne vorbeiziehen. Astronomen auf der Erde nutzten diese als Transit bekannte Geometrie, um verfolgen Tausende von fernen Planeten.

Neuere Studien über die Transitzone der Erde haben sich normalerweise auf die Sterne darin konzentriert. René Heller, ein Astrophysiker am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland, der nicht an der Forschung beteiligt ist. 2016 veröffentlichen Heller und ein Kollege eine Studie, die die Transitzone der Erde bestimmt und zeigt, dass derzeit etwa 80 Sterne die Erde durch die Sonne hindurch sehen können. „Wir haben uns nicht allzu sehr um den temporären Aspekt gekümmert“, sagte er.

Aber Kaltenegger und Faherty haben nun die sich ändernden Aussichtspunkte von Sternen im Laufe der Zeit in und aus der Transitzone der Erde betrachtet. Dies sei ein wichtiger Unterschied, sagte Heller, da sich Sterne ständig im Zentrum der Galaxie bewegen. Ein Sonnensystem, das die Erde jetzt beobachtet, hat möglicherweise in Zukunft nicht dieselbe Sichtweise, sagte er.

Kaltenegger und Faherty beschränkten ihre Analyse auf die rund 331.000 Sterne des Landes Gaia-Katalog der Sterne in der Nähe. Diese Sterne, alle innerhalb von etwa 300 Lichtjahren von der Erde entfernt, sind die besten Kandidaten für Folgestudien, da sie relativ nah beieinander liegen, sagte Faherty.

Ansichten aus Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft

Die Forscher verteilten dann die Bewegungen dieser Sterne zeitlich hin und her. Bei jedem jährlichen Zeitschritt über ein 10.000 Jahre altes Fenster bestimmen sie, ob ein Stern in die Transitzone der Erde fällt. Die Forscher fanden heraus, dass es in der Vergangenheit 313 Sterne in dieser Zone gab, 1.402 sind es jetzt und 319 werden sie in Zukunft betreten. (Fünfundsiebzig der nächsten Sterne in der Stichprobe erhalten einen weiteren Hinweis auf die Anwesenheit der Erde: Diese Welten sind uns nahe, um bereits in menschliche Radiowellen gebadet zu werden.)

Astronomen wissen bereits, dass 7 dieser 2.034 Sterne Planeten beherbergen – 17 sind bisher bekannt, darunter 7 im TRAPPIST-1-System. Viele weitere, wenn nicht die meisten der verbliebenen Sterne haben wahrscheinlich auch ihre eigenen Planeten, die alle die Erde vor der Sonne vorbeiziehen sehen können. Kaltenegger und Faherty schätzen konservativ, dass 25% der Sterne einen solchen Planeten beherbergen, um die Gesamtzahl der felsigen, bewohnbaren Planeten zu kontrollieren, die diese Sterne möglicherweise umkreisen könnten. Das bedeutet, dass mehr als 500 Planeten die Erde durch die Sonne sehen würden, schloss das Team.

Diese Ergebnisse waren veröffentlicht in Erde im Juni.

Zukünftige Beobachtungen bei der Suche nach außerirdischem Leben sollten auf diese Welten abzielen, sagte Faherty. Das sind diejenigen, die uns am nächsten stehen und wahrscheinlich die Erde gesehen haben, sagte sie. „Das sind unsere besten Aufnahmen.“

—Katherine Kornei (@KatherineKornei), Wissenschaftsautor