Das NASA-Weltraumteleskop TESS hat erstmals einen Exoplaneten über den sogenannten Mikrolinseneffekt gefunden und damit eine wichtige Grundlage für die Suche nach einer zweiten Erde gelegt. Das hat das verantwortliche Forschungsteam publik gemacht. Zwar gehört die Methode schon zu den produktiveren bei der Suche nach anderen Planeten, aber von den 278 auf diesem Weg entdeckten Exoplaneten wurde nur einer von einem Weltraumteleskop identifiziert. Dass der Transiting Exoplanet Survey Satellite ebenfalls dazu in der Lage ist, untermauert nun die Erwartungen an das Nancy Grace Roman Space Telescope, das auf diesem Weg hunderte Exoplaneten finden soll. Die Methode ist gegenwärtig die einzige, mit der wir routinemäßig einen Planeten wie unsere Erde nachweisen könnten.

Für den Fund gar nicht ausgelegt

Als Mikrolinseneffekt wird in der Astronomie ein Spezialfall von sogenannten Gravitationslinsen bezeichnet, bei denen ein massereiches Objekt im Vordergrund Lichtstrahlen dahinter liegender Objekte so stark biegt, dass sie davor mehrfach zu sehen sind. Mikrolinsen erzeugen dabei aber – anders als große Gravitationslinsen – keine voneinander trennbaren Bilder. Lediglich eine Aufhellung des dahinter liegenden Objekts ist auszumachen. TESS ist für diesen Nachweis überhaupt nicht ausgelegt, das Weltraumteleskop sucht eigentlich umfangreich nach wiederkehrenden Helligkeitsverlusten bei Sternen, die auf davor vorüberziehende Exoplaneten zurückzuführen sind.

Erklärung der Mikrolinsenmethode zur Entdeckung von Exoplaneten

(Bild: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab)

Während mit dieser Transitmethode als Paradedisziplin von TESS primär große Exoplaneten gefunden werden, die eng um ihren Stern kreisen, verrät der Mikrolinseneffekt vorwiegend Himmelskörper in Orbits, die denen unserer Erde gleichen. Das sind dann unter Umständen auch Umlaufbahnen in der sogenannten habitablen Zone, in der auf einem Himmelskörper flüssiges Wasser und damit erdähnliches Leben existieren könnte. Für die Suche nach außerirdischem Leben ist sie deshalb von besonderer Bedeutung. Gleichzeitig sieht man Exoplaneten damit immer nur genau einmal: „Ich scherze gerne, dass wir den ersten Erdzwilling wahrscheinlich mithilfe der Mikrolinsenmethode finden werden – und ihm dann zuwinken, wenn er vorbeizieht, weil wir ihn nie wieder sehen werden“, sagt Studienleiterin Mallory Harris.

Vergleich der drei Exoiplanetenjäger der NASA

(Bild: NASA’s Goddard Space Flight Center)

Den ersten Hinweis auf Gaia23bra b hat das inzwischen abgeschaltete ESA-Weltraumteleskop Gaia geliefert, daher sein Name. Laut dem Forschungsteam hat er ungefähr die 1,63-fache Masse des Jupiters und umkreist einen orangefarbenen Zwergstern, der auf etwa 80 Prozent der Masse unserer Sonne kommt. „Solch eine Welt ließe sich mit der Transitmethode, für die TESS primär ausgelegt ist, unmöglich nachweisen“, erklärt die Forschungsgruppe. Zudem ist Gaia23bra b rund 40.000 Lichtjahre von uns entfernt, TESS findet eigentlich nur Exoplaneten in Distanzen von bis zu 150 Lichtjahren. Der Fund sei aus diesen Gründen auch ein Hinweis darauf, dass sich in den bislang gesammelten Daten weitere solche Signale verbergen dürften, nach denen man jetzt nur suchen muss.

Große Erwartungen

Von den rund 6300 bekannten Exoplaneten wurden mehr als zwei Drittel mit der Transitmethode und etwa 1200 über die rhythmische Änderung der Radialgeschwindigkeit ihrer Sterne gefunden. Die Mikrolinsenmethode folgt mit noch einmal deutlichem Abstand, ist aber trotzdem deutlich produktiver als die restlichen Alternativen. Die Rangfolge soll sich mit dem Nancy Grace Roman Space Telescope verfestigen. Das soll in Richtung des Zentrums unserer Milchstraße ganze 100.000 Exoplaneten über die Transitmethode finden und etwa 1000 mittels des Mikrolinseneffekts. Die Entdeckung von Gaia23bra b stützt diese Hoffnung, vorgestellt wird sie in den Astrophysical Journal Letters.

(mho)