Die erste bestätigte Entdeckung eines Planeten jenseits unseres Sonnensystems (auch bekannt als Extrasolar Planet) war ein bahnbrechendes Ereignis. Und während die ersten Entdeckungen nur mit bodengestützten Observatorien gemacht wurden und daher selten waren, hat die Untersuchung von Exoplaneten mit dem Einsatz weltraumgestützter Teleskope wie dem erheblich zugenommen Kepler Weltraumteleskop.
Stand 1. Februar 2018, 3.728 Planeten wurden in 2.794 Systemen bestätigt, wobei 622 Systeme mehr als einen Planeten haben. Dank einer neuen Studie eines Teams von Astrophysikern der Universität von Oklahoma wurden nun die ersten Planeten jenseits unserer Galaxie entdeckt! Mit einer Technik, die von Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt wurde, fand dieses Team Hinweise auf Planeten in einer etwa 3,8 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie.
Die Studie mit dem Titel „Planeten in extragalaktischen Galaxien mithilfe von Quasar-Mikrolinsen untersuchen“, die ihre Entdeckung detailliert beschreibt, erschien kürzlich in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe. Die Studie wurde von Xinyu Dai und Eduardo Guerras durchgeführt, einem Postdoktoranden und Professor des Homer L. Dodge-Instituts für Physik und Astronomie an der Universität von Oklahoma.
Für ihre Studie verwendete das Paar die Gravitationsmikrolinsen-Technik, die sich auf die Gravitationskraft entfernter Objekte stützt, um das von einem Stern kommende Licht zu biegen und zu fokussieren. Wenn ein Planet relativ zum Beobachter vor dem Stern vorbeizieht (d. H. Einen Transit durchführt), fällt das Licht messbar ein, was dann verwendet werden kann, um die Anwesenheit eines Planeten zu bestimmen.
In dieser Hinsicht ist Gravitationsmikrolinsen eine verkleinerte Version von Gravitationslinsen, bei der ein dazwischenliegendes Objekt (wie ein Galaxienhaufen) verwendet wird, um Licht zu fokussieren, das von einer Galaxie oder einem anderen großen Objekt kommt, das sich dahinter befindet. Es enthält auch ein Schlüsselelement der hochwirksamen Transitmethode, bei der Sterne auf Helligkeitseinbrüche überwacht werden, um das Vorhandensein eines Exoplaneten anzuzeigen.
Zusätzlich zu dieser Methode, die als einzige in der Lage ist, außersolare Planeten in wirklich großen Entfernungen (in der Größenordnung von Milliarden von Lichtjahren) zu erfassen, verwendete das Team auch Daten von NASAs Chandra Röntgenobservatorium einen entfernten Quasar zu untersuchen, der als RX J1131–1231 bekannt ist. Insbesondere stützte sich das Team auf die Mikrolinseneigenschaften des supermassiven Schwarzen Lochs (SMBH) im Zentrum von RX J1131–1231.
Sie stützten sich auch auf das OU Supercomputing Center für Bildung und Forschung, um die von ihnen verwendeten Mikrolinsenmodelle zu berechnen. Daraus ergaben sich Verschiebungen der Linienenergie, die nur durch das Vorhandensein von etwa 2000 ungebundenen Planeten zwischen den Sternen des Quasars - die von der Masse des Mondes bis zum Jupiter reichten - pro Hauptreihenstern erklärt werden konnten.
Wie Xinyu Dai kürzlich in einer Pressemitteilung der Universität von Oklahoma erklärte:
„Wir freuen uns sehr über diese Entdeckung. Dies ist das erste Mal, dass jemand Planeten außerhalb unserer Galaxie entdeckt hat. Diese kleinen Planeten sind der beste Kandidat für die Signatur, die wir in dieser Studie unter Verwendung der Mikrolinsen-Technik beobachtet haben. Wir haben die hohe Frequenz der Signatur analysiert, indem wir die Daten modelliert haben, um die Masse zu bestimmen. “
Während 53 Planeten in der Milchstraße mithilfe der Mikrolinsen-Technik entdeckt wurden, ist dies das erste Mal, dass Planeten in anderen Galaxien beobachtet wurden. Ähnlich wie bei der ersten bestätigten Entdeckung eines außersolaren Planeten waren Wissenschaftler vor dieser Studie nicht einmal sicher, dass bestimmte Planeten in anderen Galaxien existierten. Diese Entdeckung hat daher das Studium von Planeten jenseits unseres Sonnensystems auf ein ganz neues Niveau gebracht!
Und wie Eduardo Guerras angedeutet hat, war die Entdeckung dank Verbesserungen sowohl bei der Modellierung als auch bei der Instrumentierung in den letzten Jahren möglich:
„Dies ist ein Beispiel dafür, wie leistungsfähig die Analysetechniken der extragalaktischen Mikrolinse sein können. Diese Galaxie befindet sich 3,8 Milliarden Lichtjahre entfernt, und es gibt nicht die geringste Chance, diese Planeten direkt zu beobachten, auch nicht mit dem besten Teleskop, das man sich in einem Science-Fiction-Szenario vorstellen kann. Wir sind jedoch in der Lage, sie zu studieren, ihre Anwesenheit zu enthüllen und sogar eine Vorstellung von ihren Massen zu haben. Das ist eine sehr coole Wissenschaft. “
In den kommenden Jahren werden anspruchsvollere Observatorien verfügbar sein, die noch mehr Entdeckungen ermöglichen. Dazu gehören weltraumgestützte Instrumente wie das James Webb Weltraumteleskop (der Start ist für Frühjahr 2019 geplant) und bodengestützte Observatorien wie das OverWhelmingly Large (OWL) -Teleskop der ESO, das Very Large Telescope (VLT), das Extremely Large Telescope (ELT) und das Colossus Telescope.
Zu diesem Zeitpunkt stehen die Chancen gut, dass einige dieser Entdeckungen in benachbarten Galaxien stattfinden werden. Vielleicht können wir dann feststellen, wie häufig Planeten in unserem Universum sind. Derzeit werden schätzungsweise 100 Milliarden Planeten allein in der Milchstraße geschätzt! Aber mit geschätzten 1 bis 2 Billionen Galaxien im Universum ... nun, Sie rechnen nach!
