Das von Kepler (l) und dem Canada-France-Hawaii Telescope entdeckte Signal. (Die Universität Manchester) Ein Exoplanet, der sage und schreibe 17.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, wurde in Daten entdeckt, die das inzwischen stillgelegte Kepler-Weltraumteleskop gesammelt hat.
Es handelt sich um den am weitesten entfernten Planeten, der jemals vom Planetenjäger-Observatorium erfasst wurde, und ist doppelt so weit entfernt wie der bisherige Rekord. Faszinierenderweise ist der Exoplanet fast ein exakter Zwilling von Jupiter – von ähnlicher Masse und mit einer Umlaufbahn in fast derselben Entfernung wie Jupiters Entfernung von der Sonne.
Mit dem Namen K2-2016-BLG-0005Lb handelt es sich um den ersten Exoplaneten, der bei einem Datenlauf aus dem Jahr 2016 bestätigt wurde 27 mögliche Objekte unter Verwendung einer Technik namens Gravitationsmikrolinse anstelle der primären Detektionsmethode von Kepler. Die Entdeckung wurde dem vorgelegt Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society , und ist Verfügbar auf dem Preprint-Server arXiv .
„Kepler war nie darauf ausgelegt, Planeten mithilfe von Mikrolinsen zu finden, daher ist es in vielerlei Hinsicht erstaunlich, dass ihm das gelungen ist.“ sagte der Astronom Eamonn Kerins der Universität Manchester.
Die Raumsonde Kepler war maßgeblich daran beteiligt, das Gebiet der Exoplaneten-Astronomie zu revolutionieren sperrangelweit offen . Es startete im Jahr 2009 und verbrachte fast zehn Jahre damit, nach Planeten außerhalb des Sonnensystems, sogenannten Exoplaneten, zu suchen. Während dieser Zeit brachten seine Beobachtungen über 3.000 bestätigte Exoplaneten und weitere 3.000 Kandidaten zutage.
Seine Technik ist genial und täuschend einfach. Kepler starrte auf Sternenfelder, die für die Erkennung der schwachen, regelmäßigen Einbrüche im Sternenlicht optimiert waren, die darauf hindeuten, dass sich ein Exoplanet in einer Umlaufbahn um einen Stern befindet. Dies wird als Transitmethode bezeichnet und eignet sich gut zum Auffinden größerer Exoplaneten in der Nähe, die ihre Sterne in der Nähe umkreisen.
Mikrolinsen sind etwas kniffliger und nutzen eine Eigenart der Schwerkraft und eine zufällige Ausrichtung. Die Masse eines Körpers wie eines Planeten erzeugt eine gravitative Krümmung der Raumzeit um ihn herum. Wenn dieser Planet dann vor einem Stern vorbeizieht, wirkt die gekrümmte Raumzeit im Grunde wie eine Lupe, die das Sternenlicht ganz schwach und kurzzeitig aufhellt.
Gravitationsmikrolinsen sind sehr gut geeignet, um Exoplaneten in großer Entfernung von der Erde zu finden, die ihre Sterne in ziemlich großen Entfernungen umkreisen, bis hin zu sehr kleinen Planetenmassen. Der bisher am weitesten entfernte galaktische Exoplanet wurde durch Mikrolinsen erfasst Welt mit Erdmasse, 25.000 Lichtjahre entfernt .
Da Kepler für die Erkennung von Veränderungen im Sternenlicht optimiert ist, hat ein Forscherteam unter der Leitung der Universität Manchester kürzlich darüber nachgedacht, die Kepler-Daten für Mikrolinsenereignisse aus einem Beobachtungsfenster über mehrere Monate im Jahr 2016 zu untersuchen. Sie 27 Ereignisse identifiziert Fünf davon waren völlig neu und konnten in den Daten bodengestützter Teleskope noch nicht identifiziert werden.
„Um den Effekt überhaupt zu sehen, ist eine nahezu perfekte Ausrichtung zwischen dem Vordergrundplanetensystem und einem Hintergrundstern erforderlich.“ Kerins erklärte .
„Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Hintergrundstern auf diese Weise von einem Planeten beeinflusst wird, beträgt Dutzende bis Hunderte von Millionen zu eins.“ Aber im Zentrum unserer Galaxie gibt es Hunderte Millionen Sterne. Also saß Kepler einfach da und schaute ihnen drei Monate lang zu.'
Eines der fünf Ereignisse war K2-2016-BLG-0005Lb und es sah vielversprechend für einen Exoplaneten aus, der einen Stern umkreist. Deshalb durchsuchte das Team Datensätze von fünf bodengestützten Vermessungen, die zur Zeit Keplers denselben Himmelsausschnitt beobachteten, um ihr Signal zu bestätigen.
Sie fanden heraus, dass Kepler das Signal etwas früher und etwas länger beobachtete als bei den fünf bodengestützten Untersuchungen. Mithilfe dieses kombinierten Datensatzes konnte das Team feststellen, dass der Exoplanet etwa die 1,1-fache Masse des Jupiter hat und seinen Stern in einer kreisförmigen Entfernung von 4,4 Astronomischen Einheiten umkreist. Jupiters durchschnittliche Entfernung von der Sonne beträgt 5,2 Astronomische Einheiten.
„Der unterschiedliche Blickwinkel zwischen Kepler und Beobachtern hier auf der Erde ermöglichte es uns, zu triangulieren, wo sich entlang unserer Sichtlinie das Planetensystem befindet.“ sagte Kerins .
„Kepler war auch in der Lage, ohne Unterbrechung durch Wetter oder Tageslicht zu beobachten, was es uns ermöglichte, die Masse des Exoplaneten und seine Umlaufbahnentfernung von seinem Mutterstern genau zu bestimmen.“ Es ist im Grunde genommen Jupiters eineiiger Zwilling, was seine Masse und seine Position zur Sonne betrifft, die etwa 60 Prozent der Masse unserer eigenen Sonne ausmacht.“
Obwohl uns derzeit keine weiteren Daten über das System vorliegen, hat dieser Befund Auswirkungen auf unsere Suche nach außerirdischem Leben. Es gibt Hinweise darauf, dass Jupiter möglicherweise eine entscheidende Rolle bei den Bedingungen gespielt hat, die die Entstehung und das Gedeihen von Leben auf der Erde ermöglichten. Suche nach Jupiter-Analoga, die entfernte Sterne umkreisen könnte eine Möglichkeit sein, diese Zustände zu identifizieren .
Die Tatsache, dass Kepler, ein Instrument, das nicht für Mikrolinsen entwickelt wurde, in der Lage war, diese Art der Erkennung durchzuführen, ist ein gutes Zeichen für künftige Instrumente, die dies ermöglichen Wille für Mikrolinsen ausgelegt sein. Der Start des römischen Weltraumteleskops Nancy Grace der NASA ist geplant in den nächsten fünf Jahren , wird nach Mikrolinsen-Ereignissen suchen, ebenso wie die ESA Euklid Der Start ist für nächstes Jahr geplant.
Diese Entdeckungen könnten unser Verständnis von Exoplaneten revolutionieren.
„Wir werden lernen, wie typisch die Architektur unseres eigenen Sonnensystems ist“, sagte Kerins . „Die Daten werden es uns auch ermöglichen, unsere Vorstellungen über die Entstehung von Planeten zu testen.“ Dies ist der Beginn eines neuen spannenden Kapitels auf unserer Suche nach anderen Welten.“
Die Forschung wurde dem vorgelegt Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society und ist verfügbar unter arXiv .