Tausende von Exoplaneten sind Astronomen mittlerweile ins Netz gegangen. Darunter sind einige ungewöhnliche Exemplare – in der Regel haben sie allerdings eines gemeinsam: Sie umkreisen Sterne so wie die Erde die Sonne. Doch es gibt Ausnahmen, wie frühere Untersuchungen bereits gezeigt haben: Es gibt Planeten, die gravitativ nicht an einen Stern gebunden sind. Aus Modellen geht hervor, dass bestimmte Konstellationen und Schwerkrafteffekte Planeten aus ihren Sternsystemen bugsieren können, sodass sie sich anschließend frei durchs All bewegen. Bisher konnten Astronomen allerdings nur sehr wenige dieser kosmischen Einzelgänger tatsächlich nachweisen.
Mikrolinseneffekt bringt Licht ins Dunkel
Der Grund: Die einsamen Himmelskörper werden nicht beleuchtet und sie machen sich auch nicht durch die Beeinflussung ihres Muttersterns bemerkbar, wie andere Exoplaneten. Sie lassen sich deshalb nicht mit den traditionellen Methoden der astrophysikalischen Detektion aufspüren. Doch es gibt eine Möglichkeit, die bereits erfolgreich zum Einsatz gekommen ist: Die Wissenschaftler um Przemek Mroz von der Universität Warschau nutzen den sogenannten Mikrolinseneffekt, um die dunklen Gesellen aufzudecken. Es handelt sich dabei um eine spezielle Form des Gravitationslinsen-Effekts. Er beruht auf der Wirkung von Massen auf das Licht: Ähnlich wie bei optischen Linsen kann die Gravitation dabei Strahlung ablenken und zu erstaunlichen Effekten führen. Über die Entdeckungsgeschichte des Gravitationslinsen-Effekts und seinen vielseitigen Einsatz als Werkzeug der Astrophysik berichtet bild der wissenschaft in der November-Ausgabe 2020.
Im Fall der Einzelgänger-Planeten kommt es zu einem Linseneffekt durch die Schwerkraft dieser Himmelskörper, der sich auf das Licht eines dahinterliegenden Sterns auswirkt. Die Gravitation lenkt das Licht dieser Quelle dabei ab und fokussiert es. „Dadurch scheint der ferne Stern für kurze Zeit heller zu werden”, erklärt Mroz. Um dies festzustellen, müssen sich Stern, Einzelgänger-Planet und die Erde allerdings genau auf einer Linie befinden. Um solche seltenen Mikrolinsen-Ereignisse zu erfassen, werfen die Astronomen einen „Breitenblick“ auf Millionen von Sternen im Zentrum der Milchstraße. Dadurch können sie Exemplare detektieren, die ihre Helligkeit verändern.
So glückte im Juni 2016 auch der besondere Fang: Das 1,3-Meter-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium in Chile erfasste das Aufleuchten eines Sterns, der normalerweise gleichmäßig scheint. Die Forscher untersuchten anschließend die entstandene Lichtkurve, um der Ursache des Effekts auf die Spur zu kommen. Durch die Merkmale konnten sie ausschließen, dass diese vorübergehende Helligkeitszunahme auf den Sterns selbst zurückzuführen sind. Es zeichnete sich hingegen ab: Sie hatten tatsächlich ein Microlensing-Ereignis erfasst. Es erhielt die Bezeichnung OGLE-2016-BLG-1928.
