Zehn neue, frei schwebende Planeten in der Milchstraße entdeckt
Astronomen haben 10 neue Planeten entdeckt, die ungefähr so groß sind wie der Jupiter und - weit entfernt vom Licht eines Muttersterns - frei im interstellaren Raum schweben. Entdeckt wurden sie von einem internationalen Team EU-finanzierter Forscher im Rahmen einer Microlensing-Planetenzählung in der Milchstraße. Die von Astronomen aus Chile, Japan, Neuseeland, Polen, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten durchgeführte Studie wurde teilweise durch das OGLEIV-Projekt ("Optical gravitational lensing experiment: new frontiers in observational astronomy") finanziert, das unter dem Themenbereich "Ideen" des Siebten EU-Rahmenprogramms (RP7) einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) in Höhe von 2,5 Mio. EUR erhalten hat. In ihrem in der Zeitschrift Nature erschienenen Artikel vermuten die Forscher, dass diese einsamen Planeten wahrscheinlich aus sich entwickelnden Planetensystemen ausgestoßen wurden. Geahnt haben Wissenschaftler schon immer, dass es frei schwebende Planeten gibt, doch konnten die Planeten aufgrund ihrer großen Entfernung - 10.000 bis 20.000 Lichtjahre von der Erde in Richtung der zentralen Bulge der Milchstraße - bisher noch nicht entdeckt werden. Die Entdeckung deutet darauf hin, dass es in der Milchstraße allein noch Milliarden weitere frei schwebende jupiterähnliche Planeten gibt, die wir aber nicht sehen können; das Team schätzt, dass es doppelt so viele von ihnen geben muss wie Sterne und das sie genauso verbreitet sind wie Planeten, die einen Stern umkreisen. "Unsere Studie funktioniert wie eine Volkszählung", sagte David Bennett von der University of Notre Dame in den Vereinigten Staaten, einer der Autoren der Studie. "Wir konzentrieren uns auf einen Teil der Galaxie und können basierend auf diesen Daten dann auf die Gesamtzahlen in der Galaxie hochrechnen." Die Wissenschaftler konnten diese frei schwebenden Planeten schließlich mithilfe des Gravitationslinseneffekts sehen (gravitational microlensing), bei dem ein Objekt das Licht eines weiter entfernten Sterns beugt. Albert Einsteins Relativitätstheorie zufolge können große Objekte, die vor einem weiter entfernten Stern vorbeiziehen, wie eine Linse wirken, indem sie das Licht des Sterns beugen und verzerren, sodass dieser aufflackert, wodurch das Objekt für Astronomen auf der Erde sichtbar wird. Mehr als zwei Jahre lang analysierte das Team den zentralen Bereich der Milchstraße, auch "galaktische Bulge" genannt, und sammelte Daten mit dem 1,8-Meter-MOA-Teleskop (Microlensing Observations in Astrophysics) in Neuseeland, das die Sterne im Zentrum unserer Galaxie jede Stunde nach dem Gravitationslinseneffekt absuchte. Ohne dieses spezielle Microlensing-Teleskop wäre die Forschung nicht möglich gewesen, da man diesen Teil des Weltalls nur auf diese Weise sehen kann. Obwohl man seit 1995 schon mehr als 500 Exoplaneten entdecken konnte, waren diese meist an einen Heimatstern gebunden. Alle frei schwebenden Masseobjekte, die gefunden wurden, waren üblicherweise dreimal so groß wie Jupiter, und den Wissenschaftlern zufolge müssen diese riesigen gasförmigen Körper eher den Sternen als den Planeten zugerechnet werden. Diese als "braune Zwerge" bezeichneten sternartigen Gaskugeln entstehen aus kollabierenden Bällen aus Gas und Staub. Ihnen fehlt aber die Masse, um ihren Kernbrennstoff zu zünden und wie Sterne zu leuchten. Ebenso glauben die Wissenschaftler, dass einige Planeten wahrscheinlich aus ihren frühen, turbulenten Sternensystemen durch Gravitationseffekte von anderen Planeten oder Sternen ausgestoßen werden. Ohne einen Zentralstern zu umkreisen, bewegen sich diese Planeten wohl durch die Galaxie, wie es unsere Sonne und andere Sterne tun: in gleichbleibenden Umlaufbahnen um das Zentrum der Galaxie. David Bennett erklärt, wie die Entdeckung von 10 frei schwebenden jupiterähnlichen Planeten diese "Auswurfstheorie" untermauert: "Wenn sich frei schwebende Planeten wie Sterne bilden würden, hätten wir voraussichtlich nur ein oder zwei von ihnen bei unserer Zählung gefunden und nicht zehn. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass Planetensysteme oft instabil werden, sodass Planeten aus ihrer Heimat verstoßen werden." Bei der aktuellen Studie handelt es sich um die vierte Phase des OGLE-Projekts (Optical Gravitational Lensing Experiment) - eine der größten Zählungen von Himmelskörpern weltweit, die 1992 gestartet wurde. Bisher hat OGLE zu vielen Bereichen der modernen Astrophysik beigetragen, etwa zur Erforschung des Gravitationslinseneffekts, zur Suche von Exoplaneten, zur stellaren Astrophysik und zu Forschungen über die Struktur von Galaxien. Weitere Schwerpunkte von OGLE-IV ist die Suche nach Pluto-großen Zwergplaneten aus dem Kuiper-Gürtel, die Suche nach frei schwebenden schwarzen Löchern sowie eine Gravitationslinsensuche in den Magellanschen Wolken und der galaktischen Scheibe.Weitere Informationen unter: Astronomical Observatory of the University of Warsaw: http://www.fuw.edu.pl/astronomical-observatory.html NASA: http://www.nasa.gov/
Länder
Chile, Japan, Neuseeland, Polen, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten