Extragalaktische Exoplaneten

Mittlerweile Standardwerkzeug der Astronomen

Diese Komposit-Aufnahme aus über 3000 Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer Space Telescope zeigt ein Infrarotbild der Andromedagalaxie M31, in der der Staub rot und alte Sterne blau dargestellt sind. Die Andromeda-Galaxie ist eine massereiche Spiralgalaxie in etwa 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung zu unserer Milchstraße. Mit einem Durchmesser von etwa dem Doppelten der Milchstraße ist sie die massereichste Galaxie in unserer näheren Umgebung.

Diese Komposit-Aufnahme aus über 3000 Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer Space Telescope zeigt ein Infrarotbild der Andromedagalaxie M31, in der der Staub rot und alte Sterne blau dargestellt sind. Die Andromeda-Galaxie ist eine massereiche Spiralgalaxie in etwa 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung zu unserer Milchstraße. Mit einem Durchmesser von etwa dem Doppelten der Milchstraße ist sie die massereichste Galaxie in unserer näheren Umgebung.

Ein Vorteil der Mikrolinsenmethode ist, dass sie auch noch gut bei sehr weit entfernten Objekten funktioniert, denn Helligkeitsvariationen eines Sterns lassen sich gut beobachten. Natürlich sind solche Mikrolinsen sehr selten, denn die Ausrichtung von Quelle, Linse und Erde muss sehr gut stimmen. Daher nehmen Beobachtungsprogramme gleich viele tausend Sterne oder mehr gleichzeitig ins Visier. Dabei haben die Astronomen zusätzlich mit der Schwierigkeit zu kämpfen, dass es noch eine Reihe weiterer Sterne gibt, die ihre Helligkeit kurzzeitig ändern können, etwa Veränderliche oder Novae.

Die Mikrolinsenmethode ist mittlerweile ein Standardwerkzeug der Astronomen. Doch nun ist es offenbar gelungen, diese Methode auch bei Sternen in der rund zwei Millionen Lichtjahre entfernten Andromedagalaxie anzuwenden (siehe Bild oben). Die Forscher um Gabriele Ingrosso von der Università del Salento in Lecce, Italien verwendeten dazu umfangreiche Computermodelle zur Simulation der Signaturen, die von einem Exoplaneten in der Andromedagalaxie zu erwarten wäre. Ihr Ergebnis: Die Wahrscheinlichkeit, einen solchen Planeten tatsächlich aufzuspüren beträgt zwar nur wenige Prozent, ist mit den heutigen Teleskopen aber durchaus möglich.
Die Suche nach Exoplaneten in einer entfernten Galaxie erfolgt dabei mit der so genannten „Pixel-Linsenmethode“ (engl. pixel-lensing). Dabei werden die Sterne der Galaxie nicht mehr einzeln abgebildet, denn dazu sie sind zu weit entfernt. Jedes Pixel der Kamera erhält statt dessen das Licht vieler, nicht aufgelöster Sterne, so wie das bloße Auge ohne Hilfsmittel nur den diffusen Schein der Milchstraße am Himmel, nicht aber einzelne Sterne ausmachen kann. Erfährt von diesen nicht aufgelösten Sternen einer eine Verstärkung durch eine Mikrolinse, so äußert sich dies durch einen Helligkeitsanstieg des entsprechenden Kamerapixels. Tatsächlich konnten bislang etwa ein Dutzend solcher Mikrolinseneffekte in der Andromedagalaxie beobachtet werden – und bei einem dieser Objekte zeigten sich tatsächlich Abweichungen, die der neuen Untersuchung zu Folge auf einen Planeten der sechsfachen Jupitermasse hindeuten.

Das Objekt mit dem Namen PA-99-N2 wurde bereits 2004 entdeckt und zunächst für einen Doppelstern gehalten. Noch ist nicht gesichert, was seine wirkliche Natur ist, doch die Pixel-Linsenmethode könnte nach der jetzt vorgelegten Studie der Schlüssel zur Entdeckung einer Unzahl neuer Exoplaneten in fremden Galaxien werden.

Jan Hattenbach ist Physiker und freier Wissenschaftsjournalist in Aachen.

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