Extragalaktischer Planet entdeckt

Fast 5000 Planeten bei anderen Sternen haben Astronomen inzwischen nachgewiesen – allesamt in unserer Milchstraße. Jetzt berichtet ein Forscherteam erstmals von der wahrscheinlichen Entdeckung eines Planeten in einer weit entfernten Galaxie. Der extragalaktische Planet ist etwa saturngroß und verriet sich, weil er von der Erde aus gesehen vor einer Röntgenquelle vorüberzog und diese so kurzfristig für uns unsichtbar machte, wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“ berichten.

Weltweit suchen Astronomen mit vielen Teleskopen nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Diese Exoplaneten lassen sich auf verschiedene Weisen identifizieren. Die meisten entdeckt man, wenn sie gelegentlich vor ihrem Stern vorüberziehen und uns der Stern dann weniger hell erscheint. Doch für diese Transitmethode muss der Stern, um den ein Exoplanet kreist, sichtbar sein. Planeten in anderen Galaxien lassen sich aufgrund der riesigen Entfernung hingegen nicht mit den gängigen Methoden nachweisen, wie Rosanne Di Stefano vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in den USA und ihre Kollegen schreiben.

Das Team hatte jedoch die Idee, das Konzept der Transitmethode auf eine andere Art von Himmelsobjekten zu erweitern: auf Röntgendoppelsterne. Dort umkreisen sich ein normaler Stern und ein kompakteres Objekt, etwa ein Neutronenstern oder gar ein Schwarzes Loch, gegenseitig. Von dem normalen Stern strömt Materie auf das kompakte Objekt und erhitzt sich dabei. Durch die hohe Temperatur entsteht Röntgenstrahlung – die noch in weitaus größerer Entfernung als das sichtbare Licht eines Sterns nachweisbar ist.

Röntgenaufnahme der Galaxie M 51

Auf der Suche nach Auffälligkeiten in der Strahlung solcher Röntgendoppelsterne analysierten die Forscher die Archivdaten zu drei verschiedenen Galaxien, die mit den Röntgensatelliten Chandra und XMM-Newton aufgenommen worden waren. Und tatsächlich wurden sie in einer der Galaxien fündig: In der 23 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M 51, auch Whirlpool-Galaxie genannt, verschwand am 20. September 2012 bei einer Messung die Strahlung der Röntgenquelle M51-ULS-1 plötzlich vollständig – für etwa drei Stunden. Danach tauchte sie ebenso plötzlich wieder auf. Di Stefano und ihre Kollegen sehen dafür nur eine plausible Erklärung: Ein Planet, der den Doppelstern umkreist, ist von der Erde aus gesehen vor der Röntgenquelle vorübergezogen. Denn bei allen anderen Erklärungsversuchen der Forscher – wie etwa dichten Staubwolken – wäre ein Rest Röntgenstrahlung übrig geblieben.

Aus der Dauer der Verfinsterung der Röntgenquelle und den bekannten Daten des Doppelsterns haben die Forscher dann ein Modell des Systems entwickelt. Danach handelt es sich um einen etwa saturngroßen Planeten, der den Doppelstern in einigen Milliarden Kilometern Entfernung – etwa zwischen dem Zehnfachen und dem Hundertfachen Abstand der Erde zur Sonne – umkreist. In dieser Entfernung sei es auch plausibel, dass ein solcher Planet die Entstehung eines Neutronensterns oder Schwarzen Lochs aus einem massereichen Stern überstanden hat, so die Wissenschaftler.