Röntgenquelle verlischt kurzzeitig – weil ein Planet sie verdeckt

Fast 5000 Planeten bei anderen Sternen haben Astronomen inzwischen nachgewiesen – allesamt in unserer Milchstraße. Jetzt berichtet ein internationales Forscherteam erstmals von der wahrscheinlichen Entdeckung eines etwa saturngroßen Planeten in einer weit entfernten Galaxie. Der extragalaktische Planet verriet sich, weil er von der Erde aus gesehen vor einer Röntgenquelle vorübergezogen ist und diese so kurzfristig zum Erlöschen brachte, wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“ berichten.

„Planeten in anderen Galaxien lassen sich nicht mit den Methoden nachweisen, die üblicherweise verwendet werden“, schreiben Rosanne Di Stefano vom Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics im US-amerikanischen Cambridge und ihre Kollegen. Denn dazu muss der Stern, um den ein Planet kreist, sichtbar sein. Mit vielen automatischen Teleskopen suchen Astronomen weltweit nach Planeten, die entweder ihren Stern mit ihrer Anziehungskraft in eine leicht schwankende Bewegung versetzen oder gelegentlich vor ihm vorüberziehen und so zu einer beobachtbaren Abnahme der Helligkeit des Sterns führen.

Di Stefano und ihre Kollegen hatten nun die Idee, das Konzept der letztgenannten Methode auf eine andere Art von Himmelsobjekten zu erweitern: auf Röntgendoppelsterne. Dort umkreisen sich ein normaler Stern und ein kompakteres Objekt, ein Neutronenstern oder gar ein Schwarzes Loch, gegenseitig. Von dem normalen Stern strömt Materie auf das kompakte Objekt und dabei entsteht Röntgenstrahlung – die noch über weit größere Entfernung hinweg nachweisbar ist als das normale Licht eines Sterns.

In den Archivdaten der Röntgensatelliten Chandra und XMM-Newton machten sich die Forscher auf die Suche nach Auffälligkeiten in der Strahlung von Röntgendoppelsternen in drei Galaxien. In der 23 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie M 51 wurden sie fündig: Die Strahlung der Röntgenquelle M51-ULS-1 verschwand am 20. September 2012 bei einer Messung plötzlich vollständig – für etwa drei Stunden. Danach tauchte sie ebenso plötzlich wieder auf. Di Stefano und ihre Kollegen sehen für das abrupte Verschwinden und Wiederauftauchen der Röntgenquelle nur eine plausible Erklärung: Ein Planet, der den Doppelstern umkreist, ist von der Erde aus gesehen vor der Röntgenquelle vorübergezogen.

Aus der Dauer der Verfinsterung der Röntgenquelle und den bekannten Daten des Doppelsterns haben die Forscher dann ein Modell des Systems erstellt, dass die Beobachtungen reproduzieren kann. Danach handelt es sich um einen etwa saturngroßen Planeten, der den Doppelstern in einer Entfernung zwischen dem Zehnfachen und dem Hundertfachen des Abstands Erde-Sonne umkreist. In dieser Entfernung sei es auch plausibel, dass ein solcher Planet die Entstehung eines Neutronensterns oder Schwarzen Lochs aus einem massereichen Stern übersteht, so die Wissenschaftler.

Bildquelle: ESA