Ein potenzieller Planet von Saturngröße, der in der fernen Whirlpool-Galaxie identifiziert wurde, könnte der erste Exoplanet sein, der außerhalb der Milchstraße entdeckt wurde.
Die extrasolarer Planet Der Filter scheint ein Röntgen-Doppelsternzeichen zu umkreisen – bestehend aus einem gewöhnlichen Stern und einem kollabierenden Stern oder Schwarzen Loch – mit einem Abstand von diesem Doppelsternstrahl, der ungefähr dem von Uranus von der Sonne entspricht.
Die Entdeckung öffnet ein neues Fenster für die Suche nach Exoplaneten – Planeten, die Sterne außerhalb unserer Sonne umkreisen – in größeren Entfernungen als je zuvor. Obwohl bisher fast 5.000 Exoplaneten entdeckt wurden, befinden sie sich alle in der Milchstraße – weniger als 3.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Ein Exoplanet in der Spiralgalaxie Messier 51 (M51) – wegen seiner markanten Form auch Whirlpool-Galaxie genannt – wäre etwa 28 Lichtmeter entfernt.
Dr. Roseanne Di Stefano vom Center for Astrophysics in Harvard und der Smithsonian University in Cambridge, USA, die die Forschung leitete, sagte: „Seit den 1850er Jahren wurden entfernte dunkle Nebel, heute Galaxien genannt, als Inseluniversen angesehen: große, gravitativ gebundene Sternhaufen. Es ist wie unsere Heimat, die Milchstraße. Unsere Entdeckung von Kandidatenplaneten … gibt uns unseren ersten Blick in die äußersten Gruppen von Planetensystemen und erweitert die Suche nach Planeten auf fast 10.000-fache Entfernungen.“
Di Stefano und Kollegen entdeckten dies mithilfe des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA, indem sie nach einem charakteristischen Rückgang der Röntgenstrahlhelligkeit suchten, der durch einen Planeten verursacht wurde, der vor dem Röntgenstrahl-Doppelstern vorbeizog.
Diese leuchtenden Systeme enthalten typischerweise einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch, das Gas von einem nahe umlaufenden Begleitstern anzieht – in diesem Fall einem Stern mit etwa der 20-fachen Masse der Sonne. Materie in der Nähe eines Neutronensterns oder Schwarzen Lochs wird sehr heiß und leuchtet in Röntgenstrahlen.
Das Signal, das sie entdeckten, dauerte etwa drei Stunden, währenddessen die Röntgenstrahlung auf Null absank. Basierend auf diesen und anderen Informationen schätzen Di Stefano und Kollegen, dass der Exoplanet-Kandidat ungefähr die Größe von Saturn haben würde und einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch in ungefähr der doppelten Entfernung von der Sonne umkreist – ungefähr gleichbedeutend mit der Umlaufbahn von Uranus. Die Suche wurde veröffentlicht in natürliche Astronomie.
So aufregend diese Entdeckung auch sein mag, es werden noch mehr Daten benötigt, um zu bestätigen, dass es sich bei dem Objekt tatsächlich um einen extragalaktischen Exoplaneten handelt. Eine Herausforderung besteht darin, dass die große Umlaufbahn des Objekts bedeutet, dass es in etwa 70 Jahren nicht mehr vor den Röntgenstrahlen kreuzen wird.
„Um zu bestätigen, dass wir einen Planeten sehen, müssen wir leider jahrzehntelang warten, um einen weiteren Transit zu sehen“, sagte Co-Autorin Nia Imara von der University of California in Santa Cruz. „Aufgrund der Ungewissheit darüber, wie lange die Umlaufbahn dauern wird, wissen wir nicht genau, wann wir nachsehen müssen.“
Wenn ein Planet in diesem System tatsächlich existiert hätte, hätte er wahrscheinlich eine gewalttätige Vergangenheit durchgemacht. Jeder Exoplanet im System hätte die katastrophale Supernova-Explosion überleben müssen, die den Neutronenstern oder das Schwarze Loch aus einem bereits existierenden Stern geschaffen hat. Auch die Zukunft könnte gefährlich werden, denn irgendwann könnte auch der Begleitstern explodieren und den Planeten mit sehr hoher Strahlung zerstören.
Die Suche nach Röntgentransiten in der Milchstraße und anderen extragalaktischen Röntgenquellen könnte zur Entdeckung weiterer Kandidaten für Exoplaneten in ungewöhnlichen Umgebungen führen.
