Für diejenigen, die sich für Weltraumwissenschaften – oder sogar Science-Fiction – interessieren, waren die Astronomen in den letzten Jahren voller faszinierender Neuigkeiten. Mit der Verbesserung der Technologie konnten Forscher noch mehr Himmelsobjekte entdecken, als wir uns jemals vorgestellt hatten, von Kometen und Asteroiden, die durch unser Sonnensystem rasen, bis hin zu dunkler Materie und Planeten, die um ferne Sterne kreisen .
Jetzt haben wir Beweise für Planeten, die weit über die hinausgehen, die wir je zuvor entdeckt haben. Aber alle Planeten, die wir durch unsere fortschrittliche Technologie gefunden haben, befanden sich bis jetzt in unserer eigenen Milchstraße .
In einem am 25. Oktober 2021 in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlichten Artikel hat ein Team von Astronomen und Astrophysikern einen neuen Planetenkandidaten vorgestellt, der weiter entfernt ist als wir je zuvor gesehen haben. Es heißt M51-ULS-1b und befindet sich in Messier 51, auch Whirlpool Galaxy genannt. Während Menschen die Existenz von M51-ULS-1b möglicherweise nie sehen oder sogar bestätigen, ebnet selbst seine theoretische Realität den Weg für weitere Entdeckungen in den tiefen Weiten des Weltraums, die über alles bisher Entdeckte hinausgehen.
Wie wir Planeten finden
Seit Jahrzehnten verwenden Forscher Daten von erdbasierten und Weltraumteleskopen, um Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, zu finden . Typischerweise suchen Forscher nach einem „ Transit “-Ereignis, wenn die Umlaufbahn des Planeten es aus unserer Perspektive vor seinen Stern führt. Transite finden auch in unserem Sonnensystem statt; Sie erinnern sich vielleicht an einen der jüngsten Transite im Jahr 2019, als der winzige Merkur vor der Sonne vorbeizog.
Abhängig von der Größe des Planeten im Verhältnis zum Stern führt ein Transitereignis dazu, dass die Helligkeit des Sterns schwächer wird – selbst wenn der Stern kein Licht entlang der sichtbaren Wellenlänge emittiert; Deshalb wurde das Chandra-Röntgenobservatorium verwendet, um diesen neuen Planetenkandidaten zu entdecken.
In vielen Fällen können Forscher beobachten, wie sich der Stern verdunkelt und vermuten, dass ein Planet diesen Stern umkreisen muss (oder Sterne, da es zirkumbinäre Systeme gibt, in denen ein Planet oder Planeten zwei Sterne umkreisen !). Diese planetarischen Kandidaten werden der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Überprüfung mit zusätzlichen Daten vorgelegt und haben zu mehr als 4.000 bestätigten Exoplaneten geführt . Bis zu diesem Zeitpunkt befand sich jeder vorgeschlagene Exoplanet in einer kleinen Region unserer eigenen Galaxie , der Milchstraße.
Blick außerhalb der Milchstraße
Was macht dieses neue Papier überzeugend ist der Vorschlag , dass die Forscher einen Planetenkandidat außerhalb der Milchstraße haben - Art und Weise außerhalb der Milchstraße, in der Tat. Die für die Entdeckung von M51-ULS-1b verantwortlichen Astronomen und Astrophysiker schätzen nach ihren Forschungen, dass es etwa 28 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist .
Forscher haben sich aus zwei Gründen dafür entschieden, außerhalb unserer galaktischen Nachbarschaft zu suchen. Erstens besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, einen Planetenkandidaten mit Hilfe einer Röntgentransittechnik zu entdecken, da Röntgenquellen einen kleineren physikalischen Raum einnehmen und daher bei einem Transit eher vollständig verdeckt werden.
"Dr. Di Stefano und Dr. Imara schlugen ursprünglich vor, nach Röntgenquellen mit mehreren Zielen zu suchen", sagt Theron Carmichael, einer der Autoren des Papiers, im Namen des Teams. „Eine davon war die Suche nach potenziellen Planeten-beherbergenden Röntgen-Binärdateien, da diese Binärdateien physikalisch klein genug sind, so dass ein Planet seine Röntgensignale vollständig verdunkeln könnte.“
Der zweite Grund war praktisch: Das Team hatte Zugang zum Chandra-Röntgenobservatorium zu einer Zeit, als das Observatorium auf einen Bereich des Weltraums gerichtet war, in dem es viele Datenpunkte gab. „Der Fokus außerhalb der Milchstraße lag an der Anzahl der Röntgenquellen im Sichtfeld des Chandra-Observatoriums“, erklärt Carmichael. "Dies machte die Beobachtung bequemer, indem es einen Fokus auf einen Bereich des Himmels ermöglichte und das Teleskop nicht auf sehr unterschiedliche Positionen am Himmel richten musste."
Zwar gibt es innerhalb der Milchstraße sicherlich Röntgenquellen, aber "bis jetzt sind uns keine neuen Exoplaneten-Kandidaten bekannt, die Röntgenquellen in der Milchstraße umkreisen", sagt Carmichael. "Diese Technik ist sicherlich auf Röntgenquellen innerhalb der Milchstraße anwendbar." Und vielleicht werden Wissenschaftler jetzt inspiriert, nach Chandra zu suchen, wenn sie an der Reihe sind.
Überprüfung dieses planetaren Kandidaten
Leider wird es aufgrund der enormen Entfernung dieses Planeten von der Erde und der einzigartigen Systemzusammensetzung lange dauern, um zu überprüfen, ob M51-ULS-1b tatsächlich vorhanden ist. Konkret umkreist M51-ULS-1b zwei Sterne: einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch (Astronomen wissen nicht genau welches), das die während des Transits beobachteten Abschwächungen der Röntgenstrahlen aussendet, und einen Begleitstern, der die 20-fache Masse unseres eigenen hat Sonne .
Der planetarische Kandidat umkreist diese beiden Himmelsobjekte – und ist damit zirkumbinär – und braucht ungefähr 70 Jahre , um eine Umlaufbahn zu machen. Das nächste Mal, dass ein Transit sichtbar sein könnte, würde also erst in mehreren Jahrzehnten erfolgen.
„Da das nächste Transitereignis so ungewiss ist (es könnte schon in Jahrzehnten oder noch viel länger sein), gibt es keine Pläne, Folgebeobachtungen dieses speziellen Planetenkandidaten durchzuführen“, sagt Carmichael. "Stattdessen sind neue Röntgenbeobachtungen und Archivdaten früherer Beobachtungen leichter verfügbar, um nach weiteren Planetenkandidaten wie diesem zu suchen."
Während die Existenz von M51-ULS-1b möglicherweise nie bestätigt werden kann, planen die Forscher, es als Inspiration zu nutzen, um nach anderen planetarischen Kandidaten wie diesem weit über die Grenzen unserer Galaxie hinaus und vielleicht sogar innerhalb unserer Galaxie zu suchen.
Das ist jetzt interessant
Wie alle exoplanetaren Kandidaten hat dieser einen komplexen Namen, M51-ULS-1b, der Astronomen hilft, seinen Standort (Galaxie M51) und sein System zu verstehen. Die Forscher möchten einen neuen Begriff vorschlagen, um Planeten wie M51-ULS-1b zu beschreiben: Extroplanet. „Aufgrund der einzigartigen Natur dieses Planeten außerhalb der Milchstraße mögen wir den Begriff Extroplanet (eine Kombination aus „extragalaktischer“ und „Planet“)“, sagt Carmichael, einer der Menschen, die den ersten Extroplaneten in der Geschichte entdeckt haben.
