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Extrasolare Planeten: Einzelgänger im All

Planet ohne Stern

Astronomen um Philippe Delorme vom Institut für Planetologie und Astrophysik in Grenoble haben einen Planeten beobachtet, der vermutlich ohne einen Mutterstern durch das Weltall treibt. Damit wäre er zwar nicht der erste Kandidat dieser Art, doch liegt uns CFBSIR 2149 bisher am nächsten und gibt ohne störend hellen Begleiter viele seiner Eigenschaften preis. Die Studie liefert damit wichtige Anhaltspunkte für den Bau und Betrieb zukünftiger Teleskope, mit denen sich dann auch gebundene Exoplaneten direkt ablichten lassen.

Planet ohne Stern
Planet ohne Stern | So könnte der Planet CFBSIR 2149 aussehen, während er allein durch das All driftet.

Mit dem Canada-France-Hawaii Telescope in Hawaii erspähten die Astronomen etwa 100 Lichtjahre von der Erde entfernt einen Exoplaneten, der offenbar keinen Stern umkreist. Sie beobachteten das Objekt mit der Katalognummer CFBSIR 2149 über einen längeren Zeitraum und konnten so dessen Eigenbewegung am Himmel messen. Es bewegt sich demnach mit etwa der gleichen Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung durch das Weltall wie einige junge Sterne, die zum benachbarten AB-Doradus-Bewegungshaufen gehören. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 87 Prozent sei er Mitglied dieser Sterngruppe, berichten die Forscher.

Damit dürfte auch CFBSIR 2149 ein relativ junger Himmelskörper sein, vermutlich nur 50 bis 120 Millionen Jahre alt. Da er der Erde relativ nah ist und zudem kein heller Stern das von ihm ausgehende Infrarotlicht überdeckt, ließ sich seine Atmosphäre sehr präzise untersuchen. Dazu verglichen die Astronomen um Delorme das am Very Large Telescope in Chile aufgezeichnete Spektrum mit verschiedenen Atmosphärenmodellen. Anhand der kombinierten Ergebnisse schätzen die Forscher das Objekt auf vier bis sieben Jupitermassen und vermuten eine Oberflächentemperatur von etwa 430 Grad Celsius.

CFBSIR2149 im Infrarotlicht
CFBSIR2149 im Infrarotlicht | Diese Aufnahme mit dem New Technology Telescope in Chile zeigt den ungebundenen Planeten CFBSIR 2149 im Infrarotlicht (hellblauer Punkt in der Bildmitte). Methan und andere Moleküle in seiner Atmosphäre absorbieren viel Licht bei längeren Infrarotwellenlängen.

Gehört CFBSIR 2149 jedoch nicht dem AB-Doradus-Bewegungshaufen an, könnte es sich an Stelle eines Planeten auch um einen kleinen Braunen Zwerg handeln. Diese Himmelskörper bringen mindestens 13 Jupitermassen auf die Waage, betreiben aber anders als Sterne keine Wasserstofffusion. "Weiter gehende Untersuchungen werden endgültig klären, ob CFBSIR 2149 tatsächlich ein ungebundener Planet ist", so Delorme.

Zwei Entstehungsszenarien wären für solche Planeten denkbar: Zum einen könnten sie ähnlich wie Sterne isoliert aus einer Gaswolke hervorgehen, zum anderen werden vielleicht einst gebundene Planeten aus ihrem System geschleudert. In letzterem Fall würde man erwarten, dass in der Milchstraße unzählige ungebundene Planeten umhertreiben. Schließlich sollten masseärmere Planeten leichter aus ihrem System entkommen und zudem häufiger sein als massereiche. Tatsächlich haben Astronomen bereits viele Kandidaten für solche Himmelskörper entdeckt, unter anderem durch ihren Mikrolinseneffekt, bei dem das Objekt durch seine Schwerkraft als Gravitationslinse dient und das Licht weit entfernter Sterne im Vorbeiflug kurzzeitig bündelt und dabei verstärkt. Doch alle Methoden haben ihre Schwächen. So ist bei einem Nachweis über die Schwerkraft nicht klar, ob die Objekte tatsächlich frei sind. Bei direkten Beobachtungen lässt sich die Masse der mutmaßlichen Planeten dagegen nicht genau eingrenzen, solange nicht weitere Eigenschaften wie ihr Alter bekannt sind. Und so bleibt letztlich unklar, ob es sich tatsächlich um Planeten handelt.

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