Erster Exoplanet außerhalb der galaktischen Ebene entdeckt

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Seitenansicht der Milchstraße auf der Grundlage der Beobachtungsdaten des europäischen GAIA-Weltraumteleskops. Copyright: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO

Seitenansicht der Milchstraße auf der Grundlage der Beobachtungsdaten des europäischen GAIA-Weltraumteleskops.
Copyright: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO

Peking (China) – Alle bislang entdeckten, rund 4.000 Exoplaneten – Planeten also, die einen anderen Stern als unsere Sonne umkreisen – haben eines gemein: Sie befindet sich alle innerhalb einer relativ flachen Scheibe, der sogenannten galaktischen Ebene unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Jetzt aber hat ein internationales Astronomenteam erstmals einen Planeten entdeckt, der einen Stern umkreist, der sich deutlich außerhalb dieser Scheibe liegt.

Wie das Team um Tajun Gan von der Tsinghua University vorab via Axiv.org und in einer kommenden Ausgabe des „Astronomical Journal“ berichtet, entdeckten Sie den Planeten anhand der Beobachtungsdaten des NASA-Weltraumteleskops „TESS“ (Transiting Exoplanet Survey Satellite).

Der Planet umkreist den Stern „LHS 1815“, der sich bis zu 5.870 Lichtjahre oberhalb der galaktischen Ebene bewegt. Anhand weiterer Beobachtungsdaten können die Astronomen auch rückschließen, dass der Planet „LHS 1815b“ ungefähr 1,088 Mal so groß wie die Erde. Damit handelt es sich zwar vermutlich um einen Felsplaneten, allerdings besitzt er bei annähernder Erdengröße die 8,7-fache der Erdenmasse.

Hintergrund
Unsere Milchstraße mit ihren schätzungsweise 100 bis 300 Milliarden Sternen besitzt als zentrales Element die auch als „galaktische Ebene“ bezeichnete Scheibe. Diese ist mit einer Dicke von „nur“ einigen hundert Lichtjahren vergleichsweise dünn – beherbergt aber einen Großteil der Materie unserer Galaxie in Form von Sternen, Planeten usw. und Gasen. Um diese dünne Scheibe herum beschreiben Astrophysiker hinzu eine zweite, dickere Scheibe, die deutlich spärlicher mit Sternen besiedelt ist.

Schematische Darstellung des Grundaufbaus der Milchstraße. Copyright/Quelle: Gaba p (WikimediaCommons) / CC BY-SA 3.0 (bearb. grewi.de)

Schematische Darstellung des Grundaufbaus der Milchstraße.
Copyright/Quelle: Gaba p (WikimediaCommons) / CC BY-SA 3.0 (bearb. grewi.de)

Diese „dicke Scheibe“ umgibt die galaktische Ebene wie eine Art Halo. Sterne innerhalb dieses Halos sind fast allesamt älter als 10 Milliarden Jahre, arm an metallen, reich an sog. Alpha-Prozesselementen und bewegen sich schneller als die Sterne der „dünnen Scheibe“. Neuere Untersuchungen legen zudem nahe, dass diese Sterne ursprünglich sogar aus anderen Galaxien stammen, die einst mit unserer Milchstraße kollidierten. Ihre Bahnen führen sie teilweise durch die dünne Scheibe und in die dicke Scheibe hinein, als auch darüber hinaus.

Da Sterne mit Planeten zu höheren Metallizitäten neigen, wurde bislang angenommen, dass diese dicken Scheibensterne den Planetenbildungsprozess im Vergleich zu dünnen Scheibensternen in irgendeiner Weise behindern könnten. Da zudem bislang keine Planeten innerhalb der „dicken Scheiben“ gefunden wurden, waren Unterschiede in der Entstehung und Entwicklung zwischen dünnen und dicken Scheibensternen bislang rätselhaft.

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Als Astronomen die Signatur von „LHS 1815b“ in den TESS-Daten entdeckten, war das System nur 97 Lichtjahre von der Erde entfernt. Anhand weiterer Analysen der Daten der GAIA-Mission stellten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen dann aber schnell fest, dass es sich um einen Planeten um einen Stern der dicken Scheibe handelt. Die aktuelle Nähe bietet Astronomen aber faszinierende Möglichkeiten der Beobachtung nicht nur eines Sterns sondern auch eines Planeten von jenseits der galaktischen Ebene.

Der Stern selbst (LHS 1815) ist für einen roten Zwergstern vergleichsweise ruhig. Dennoch umkreist der Planet seinen Stern zu nahe – für eine Umrundung benötigt er gerade einmal 3,2 Tage – als dass auf seiner Oberfläche erdähnliches Leben existieren könnte.

Die Astronomen hoffen nun, in den TESS-Daten noch weitere Sterne und Planeten aus der dicken Scheibe zu finden und so auf weitere Einblicke in die Unterschiede in der Planetenentwicklung zwischen dünnen und dicken Scheiben-Sternen zu erlangen.

Quelle: ArXiv.org

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