Anzeichen des ersten Planeten außerhalb unserer Galaxie

Astronomen haben Hinweise auf den möglicherweise ersten Planeten gefunden, der jemals außerhalb unserer Galaxie entdeckt wurde.

Fast 5.000 „Exoplaneten“ – Welten, die Sterne jenseits unserer Sonne umkreisen – wurden bisher gefunden, aber alle wurden in der Milchstraße lokalisiert.

Das mögliche Planetensignal, das vom Röntgenteleskop Chandra der NASA entdeckt wurde, befindet sich in der Galaxie Messier 51.

Es befindet sich etwa 28 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt.

Dieses neue Ergebnis basiert auf Transiten, bei denen der Durchgang eines Planeten vor einem Stern einen Teil des Lichts des Sterns blockiert und einen charakteristischen Helligkeitsabfall erzeugt, der von Teleskopen erkannt werden kann.

Diese allgemeine Technik wurde bereits verwendet, um Tausende von Exoplaneten zu finden.

Dr. Rosanne Di Stefano und seine Kollegen suchten nach Einbrüchen in der Helligkeit von Röntgenstrahlen, die von einer Art von Objekt empfangen wurden, das als Röntgenlicht-Binäreinheit bekannt ist.

Diese Objekte enthalten typischerweise einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch, das Gas von einem nahegelegenen Begleitstern im Orbit zieht. Material in der Nähe des Neutronensterns oder Schwarzen Lochs wird überhitzt und leuchtet bei Röntgenwellenlängen.

Da die Region, die helle Röntgenstrahlen erzeugt, klein ist, könnte ein Planet, der davor vorbeizieht, die meisten oder alle Röntgenstrahlen blockieren, wodurch der Durchgang leichter zu erkennen ist.

Die Teammitglieder verwendeten diese Technik, um den Kandidaten-Exoplaneten in einem Binärsystem namens M51-ULS-1 zu entdecken.

„Die von uns entwickelte und verwendete Methode ist die einzige Methode, die derzeit anwendbar ist, um Planetensysteme in anderen Galaxien zu entdecken“, sagte Dr. Di Stefano vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, USA, gegenüber BBC News.

„Dies ist eine einzigartige Methode, die sich besonders gut eignet, um Planeten um Röntgenstrahlen in beliebiger Entfernung zu finden, von der aus wir eine Lichtkurve messen können.“

Jage nach den Planeten der Zukunft

Dieser Doppelstern enthält ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern, der einen Begleitstern mit einer etwa 20-fachen Masse der Sonne umkreist. Ein Neutronenstern ist der kollabierte Kern eines einst massiven Sterns.

Die Geschichte geht weiter

Der Transit dauerte etwa drei Stunden, während denen die Röntgenemission auf Null absank. Basierend auf diesen und anderen Informationen schätzen Astronomen, dass der Kandidatenplanet etwa die Größe von Saturn hätte und den Neutronenstern oder das Schwarze Loch etwa doppelt so weit von Saturn zur Sonne umkreisen würde.

Dr. Di Stefano sagte, dass die Techniken, die beim Auffinden von Exoplaneten in der Milchstraße so erfolgreich waren, bei der Beobachtung anderer Galaxien kollabieren. Ein Grund dafür ist, dass die großen Entfernungen die Lichtmenge, die das Teleskop erreicht, reduzieren und auch dazu führen, dass viele Objekte (von der Erde aus gesehen) auf kleinem Raum zusammengepfercht sind, was die Auflösung einzelner Sterne erschwert.

Bei Röntgenstrahlen, sagte sie, „gibt es möglicherweise nur mehrere Dutzend Quellen, die über die gesamte Galaxie verteilt sind, sodass wir sie lösen können. Außerdem ist eine Teilmenge von ihnen so hell. In Röntgenstrahlen können wir ihre Lichtkurven messen.

„Schließlich kommt die enorme Röntgenstrahlung aus einer kleinen Region, die von einem vorbeiziehenden Planeten im Wesentlichen oder (wie in unserem Fall) vollständig blockiert werden kann.“

Forscher geben freimütig zu, dass mehr Daten benötigt werden, um ihre Interpretation zu überprüfen.

Eine der Herausforderungen besteht darin, dass die große Umlaufbahn des Kandidatenplaneten bedeutet, dass er sich etwa 70 Jahre lang nicht mehr vor seinem binären Partner kreuzen wird, was jeden Versuch kurzfristiger Folgebeobachtungen zunichte macht.

Eine andere mögliche Erklärung, die Astronomen in Betracht gezogen haben, ist, dass die Gradation durch eine Gas- und Staubwolke verursacht wurde, die vor der Röntgenquelle vorbeizog.

Dies halten sie jedoch für unwahrscheinlich, da die Eigenschaften des Ereignisses nicht mit den Eigenschaften einer Gaswolke übereinstimmen.

„Wir wissen, dass wir eine aufregende und kühne Behauptung aufstellen, daher erwarten wir, dass andere Astronomen sie sehr sorgfältig untersuchen“, sagte Mitautorin Julia Berndtsson von der Princeton University in New Jersey.

„Wir glauben, dass wir starke Argumente haben, und so funktioniert die Wissenschaft.“

Dr. Di Stefano sagte, dass die neue Generation optischer und infraroter Teleskope die Probleme von Masse und Dunkelheit nicht kompensieren könne, sodass Beobachtungen bei Röntgenwellenlängen wahrscheinlich die primäre Methode zum Nachweis von Planeten in anderen Galaxien bleiben würden.

Sie sagte jedoch, dass eine Methode, die als Mikrolinse bekannt ist, auch vielversprechend sein könnte, um extragalaktische Planeten zu identifizieren.

Das Studium war veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Astronomy.

Folgen Sie Paul auf Twitter.