Frei durchs All schwebender Planet erstmals vermessen
Ein Planet von der Masse des Saturns schwebt frei durchs All. Erstmals bestimmt ein Astronomenteam das Gewicht und die Entfernung eines solchen Vagabunden und verrät, wie das gelang.
Die Illustration zeigt einen frei schwebenden Planeten, der das Licht eines dahinter liegenden Sterns ablenkt - ähnlich wie bei einem Brennglas.
Foto: J. Skowron/K. Ulaczyk/OGLE/dpa
Ein Planet, der frei durch das All vagabundiert, gibt Astronomen erstmals detaillierte Einblicke in seine Eigenschaften. Obwohl solche Himmelskörper schon seit einiger Zeit bekannt sind, war es bisher nicht möglich, ihre Masse oder Entfernung genau zu bestimmen.
Das Team um Subo Dong von der Universität Peking hat nun wichtige Beobachtungen gemacht. Es hat den Planeten gleichzeitig von zwei verschiedenen Standorten aus betrachtet: mit Teleskopen auf der Erde und mit einem Observatorium im All. Dadurch wurden neue Erkenntnisse über Entfernung und Masse gewonnen.
Nach Angaben des Astronomenteams ist der Planet vermutlich in einer sogenannten protoplanetaren Scheibe entstanden – also wie ein normaler Planet – und nicht isoliert im All. «Dynamische Prozesse schleuderten ihn später aus seiner Entstehungsregion heraus und machten ihn zu einem frei schwebenden Objekt», schreibt das Team in Fachjournal «Science».
Satellit und Teleskope auf der Erde ermöglichen die Lösung
Freifliegende Planeten seien erstmals im Jahr 2000 entdeckt worden, erklärt Gavin Coleman von der Queen Mary University of London in einem «Science»-Begleitkommentar. Ihre Beobachtung sei jedoch extrem schwierig: Sie sind weit von Lichtquellen entfernt und kreisen nicht um einen Stern. Nachweisbar seien sie bislang nur dann, wenn sie zufällig vor einem Hintergrundstern vorbeiziehen und dessen Licht durch ihre Masse ablenken. Das funktioniert ähnlich wie bei einem Brennglas – diesen Effekt bezeichnen Astronomen als Gravitations-Mikrolinseneffekt.
Dieses Phänomen ermöglicht normalerweise keine präzise Bestimmung von Entfernung und Masse. Dong und sein Team lösten dieses Problem, indem sie den Gaia-Satelliten, der sich etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befindet, mit mehreren Teleskopen auf der Erde kombinierten. Durch die geringe Zeitdifferenz, mit der das Licht des Hintergrundsterns die Erde und das Weltraumteleskop erreichte, sowie weitere Daten konnte das Team die Eigenschaften des Planeten berechnen.
Masse des Saturns und 10.000 Lichtjahre entfernt
Laut der Studie hat der Planet ungefähr die Masse des Saturn und ist etwa 10.000 Lichtjahre entfernt. Es wird angenommen, dass kleinere wandernde Planeten ähnlich wie andere Planeten in einem Planetensystem entstehen und dann herausgeschleudert werden. Größere freie Objekte könnten jedoch direkt in molekularen Wolken entstehen, ähnlich wie kleine Sterne.
Bislang wurden Tausende von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt, die einen Stern umkreisen. Es gebe jedoch nur wenige bekannte vagabundierende Planeten, schreibt Coleman. Das könnte sich mit dem Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop (NGRST) der US-Weltraumbehörde Nasa ändern. Das Infrarot-Weltraumteleskop soll 2027 starten.
Die Forscher sind sich noch nicht sicher, ob der neu entdeckte Planet tatsächlich frei durch das All schwebt oder ob er sich auf einer sehr weiten Umlaufbahn um einen Stern herum befindet. Der Planet hat noch keinen Namen, sondern wird durch eine sperrige Nummer gekennzeichnet: KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516.
