🪐 Entdeckung eines herumirrenden Planeten von der Größe des Saturn

Planeten reisen allein durch den Weltraum, ohne einen Mutterstern. Diese herumirrenden Welten, weit davon entfernt selten zu sein, könnten sogar extrem häufig sein und bieten so einen neuen, bisher unbekannten Blick auf unsere Galaxie.

Um diese unsichtbaren Objekte zu entdecken, stützen sich Wissenschaftler auf ein natürliches Phänomen: den Gravitationsmikrolinseneffekt. Wenn ein frei fliegender Planet vor einem fernen Stern vorbeizieht, krümmt seine Schwerkraft das Licht dieses Sterns und wirkt wie eine kosmische Lupe. Diese vorübergehende Verstärkung der Helligkeit ermöglicht es Teleskopen, die Anwesenheit von Planeten aufzudecken, die sonst im Dunkeln verborgen blieben.


Ein internationales Team beobachtete kürzlich ein Mikrolinsenereignis mit den Bezeichnungen KMT-2024-BLG-0792 und OGLE-2024-BLG-0516. Durch die Kombination von Daten erdgebundener Observatorien mit denen des Gaia-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation konnten die Forscher die Entfernung und Masse des verantwortlichen Objekts genau bestimmen. Es handelt sich um einen frei fliegenden Planeten, der etwa 9.950 Lichtjahre von der Erde entfernt in Richtung des Zentrums der Milchstraße liegt und dessen Masse mit der des Saturn vergleichbar ist.

Nach den derzeitigen Theorien wären diese einsamen Planeten in unserer Galaxie extrem zahlreich. Andrzej Udalski, Astrophysiker an der Universität Warschau, erklärt in der in Science veröffentlichten Studie, dass ihre Anzahl die der Sterne übersteigen könnte. Diese Häufigkeit deutet darauf hin, dass die Planetenentstehung ein dynamischer Prozess ist, bei dem chaotische Wechselwirkungen Welten aus ihren Sternsystemen herauskatapultieren können.

Die Messung der Entfernung dieser Planeten ist grundlegend, um andere Eigenschaften wie ihre Masse abzuleiten. Bislang lieferte der Gravitationsmikrolinseneffekt diese Information nicht direkt, was Raum für viele Unsicherheiten ließ. Die neue Methode nutzt die Parallaxe, indem das Ereignis von verschiedenen Punkten aus beobachtet wird, was eine genaue Triangulation ermöglicht. Dadurch haben Astronomen nicht nur die planetare Natur des Objekts bestätigt, sondern auch die Hypothese eines Braunen Zwergs ausgeschlossen.


Die Studienaussichten sind vielversprechend mit der Ankunft neuer Instrumente. Das für 2026 geplante Weltraumteleskop Nancy Grace Roman der NASA wird große Himmelsregionen im Infrarotlicht in einem beschleunigten Tempo abscannen. Der chinesische Satellit Earth 2.0, der voraussichtlich um 2028 starten soll, wird ebenfalls zur Suche nach frei fliegenden Planeten beitragen. Diese Missionen sollten die Entdeckungen vervielfachen und unser Verständnis vertiefen.

Dieser Fortschritt erweitert unser Wissen über die Vielfalt der Planeten. Er zeigt, dass sternenlose Welten keine Anomalien darstellen, sondern häufige Elemente der galaktischen Evolution. Durch das Studium dieser frei fliegenden Planeten hoffen Wissenschaftler, die Mechanismen zu entschlüsseln, die die Entstehung und das Schicksal von Planetensystemen jenseits unserer stellaren Nachbarschaft bestimmen.

Der Gravitationsmikrolinseneffekt

Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein massereiches Objekt, wie ein Planet, zwischen einem fernen Stern und einem Beobachter auf der Erde vorbeizieht. Gemäß Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie krümmt die Schwerkraft die Raumzeit und lenkt die Bahn des Lichts ab. So wirkt das Objekt wie eine natürliche Linse, die vorübergehend die Helligkeit des Hintergrundsterns verstärkt.


Für Astronomen ist der Gravitationsmikrolinseneffekt ein wertvolles Werkzeug, da er die Entdeckung dunkler oder lichtschwacher Objekte ermöglicht, die den traditionellen Methoden entgehen. Im Gegensatz zu Planeten, die Sterne umkreisen und durch Transit- oder Radialgeschwindigkeitsmethoden beobachtet werden können, emittieren oder reflektieren frei fliegende Planeten nicht genug Licht, um direkt gesehen zu werden.

Die Anwendung dieser Technik erfordert eine ständige Überwachung großer Himmelsbereiche, da Mikrolinsenereignisse kurz und unvorhersehbar sind. Projekte wie OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) durchmustern regelmäßig das galaktische Zentrum, um diese flüchtigen Signale einzufangen.

Trotz seiner Vorteile weist die Mikrolinsentechnik Grenzen auf, wie die Schwierigkeit, die Entfernung des Objekts ohne ergänzende Beobachtungen zu bestimmen. Deshalb markieren die jüngsten Fortschritte, die erd- und weltraumgestützte Daten kombinieren, einen wichtigen Schritt zur Verfeinerung der Messungen und Bestätigung der Natur frei fliegender Planeten.

Die Ursprünge frei fliegender Planeten

Mehrere Szenarien erklären, wie Planeten allein im Weltraum landen können. Eines der häufigsten beinhaltet heftige gravitative Wechselwirkungen innerhalb junger Planetensysteme. Während der Entstehung können sich formende Planeten kollidieren oder durch den Einfluss anderer Körper, wie Gasriesen oder benachbarter Sterne, aus dem System geschleudert werden.

Ein anderer möglicher Mechanismus ist die Störung durch vorbeiziehende Sterne. In dichten Regionen der Galaxie, wie Sternhaufen, kann der Vorbeiflug eines Sterns die Umlaufbahn eines Planeten destabilisieren und ihn aus seinem System katapultieren. Dieser Prozess trägt über lange Zeiträume dazu bei, den interstellaren Raum mit herumirrenden Welten zu bevölkern.

Einige frei fliegende Planeten könnten sich auch direkt aus Gas- und Staubwolken bilden, ohne jemals an einen Stern gebunden zu sein. Ähnlich wie Braune Zwerge, aber mit geringerer Masse, entstehen diese Objekte durch gravitativen Kollaps in isolierten Regionen. Ihre Untersuchung hilft, die Grenze zwischen Planeten und Sternen zu verstehen.

Die Vielfalt dieser Ursprünge zeigt, dass frei fliegende Planeten kein seltenes Produkt, sondern eine natürliche Folge der galaktischen Dynamik sind. Durch ihre Katalogisierung können Forscher die Geschichte der Planetenentstehung rekonstruieren und abschätzen, wie viele ähnliche Welten die Milchstraße jenseits unserer derzeitigen Wahrnehmung bevölkern.