Dass unser Sonnensystem keine Ausnahmeerscheinung ist, steht schon lange fest. Rund fünftausend Exoplaneten konnten Astronomen bisher eindeutig nachweisen. So verschieden diese Welten aus fremden Sternsystemen auch sind, sie haben eine große Gemeinsamkeit: Alle bekannten Exoplaneten befinden sich in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Die wenigsten davon sind weiter als 3.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Ein Röntgendoppelstern (Illustration rechts) in der "Whirlpool-Galaxie" Messier 51 geriet ins Visier von Astronomen.
Illustration: Nasa / JPL Caltech

Extragalaktische Planeten sind aufgrund der enormen Distanzen kaum aufzuspüren, gesicherte Entdeckungen gibt es bisher nicht. Nun hat ein internationales Forscherteam erstmals konkrete Hinweise auf eine solche Welt aufgespürt – in nicht weniger als 28 Millionen Lichtjahren Entfernung. Die mutmaßlich saturngroße Welt dürfte in der Spiralgalaxie Messier 51 ihre Runden drehen, die auch als Whirpool-Galaxie bekannt ist, berichten die Wissenschafter um Rosanne Di Stefano vom Harvard Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, im Fachblatt "Nature Astronomy".

Verräterische Schwankungen

"Wir versuchen ein ganz neues Fenster für die Suche nach anderen Welten zu öffnen, indem wir auf Röntgenastronomie setzen", sagte Di Stefano. Die Hinweise auf den Planeten in Messier 51 wurden mithilfe des Nasa-Röntgenteleskops Chandra entdeckt. Konkret wurde dafür die Transitmethode genutzt, die auch für einen Gutteil der Exoplanetenfunde in der Milchstraße verantwortlich zeichnet: Dabei wird nach minimalen, regelmäßigen Helligkeitsschwankungen gefahndet, die entstehen, wenn ein Planet vor einem Stern vorbeizieht. Aus diesen Daten lässt sich im Idealfall nicht nur die Existenz eines Planeten nachweisen, sondern auch einige Informationen über das Objekt gewinnen.

Dem Transit-Prinzip folgend, fahndeten Di Stefano und Kollegen nach Schwankungen der Strahlung aus Röntgendoppelsternen, die aus einem Stern und einem kompakten Objekt – ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern – bestehen. Diese kompakten Objekte entreißen ihren Begleitsternen Materie, die sich enorm aufheizt und zu einer starken Röntgenquelle wird. Auch Beobachtungen der Röntgenleuchtkraft solcher Systeme könnten also die Anwesenheit von Planeten preisgeben, die aus Sicht des Teleskops vor der Röntgenquelle vorbeiziehen.

Extragalaktischer Saturn?

Genau das scheint im Röntgendoppelsternsystem M51-ULS-1 in der Whirpool-Galaxie der Fall gewesen zu sein: Es besteht aus einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern und einem Begleitstern mit rund 20 Sonnenmassen. Beobachtungen mit Chandra ergaben eine verdächtige Schwankung der Röntgenstrahlung, die sich mit dem Orbit eines etwa saturngroßen Planeten erklären ließe, der das kompakte Objekt in der doppelten Entfernung umkreist wie Saturn unsere Sonne.

Die Sache hat allerdings einen Haken: Gewissheit geben die aktuellen Beobachtungsdaten nicht, denn sie zeigen, wenn, dann nur einen Transit. Und der ausgedehnte Orbit des potenziellen Planeten macht Hoffnungen auf eine baldige Bestätigung zunichte: Der nächste Vorbeiflug des extragalaktischen Saturns vor M51-ULS-1 wäre den Berechnungen zufolge in etwa 70 Jahren zu erwarten. Und selbst dann wäre die Beobachtung schwierig, denn der exakte Zeitpunkt lässt sich aus den bisherigen Daten nicht ermitteln.

Dennoch halten die Astronomen die Anwesenheit eines Planeten um M51-ULS-1 für plausibel, andere Erklärungen für die Schwankung der ausgesendeten Röntgenstrahlung, etwa durch eine vorbeiziehende Gaswolke, passen ihnen zufolge weniger gut zu den Teleskopdaten wie ein Planet. "Uns ist bewusst, dass wir eine kühne Behauptung aufstellen, und wir erwarten, dass andere Astronomen sie sehr sorgfältig prüfen", sagte Julia Berndtsson von der Princeton University in New Jersey, Ko-Autorin der Studie. "Wir glauben aber, dass wir ein starkes Argument haben." (David Rennert, 28.10.2021)