Einsame, vagabundierende Planeten

Das weite Universum überrascht die Wissenschaftler immer wieder aufs Neue. Der Mensch hat mittlerweile gelehrnt, dass einiges eine Sache vom Glück und Zufall ist, und dass manchmal widerspricht das Entdeckte sogar dem, was man kannte.
Dies dürfte aktuell die Haltung zum geheimnisvollem Weltall sein, denn fast täglich wird Außergewöhnliches entdeckt.

Wir haben das große Glück, auf einem lebensfreundlichen, von Licht überfluteten Planeten zu leben und somit genügend Energie von unserem Stern zu bekommen. Keine Selbstverständlichkeit. Dieses "Glück einem Stern anzugehören" betrifft nicht nur die Erde und die anderen Planeten des Sonnensystems, sondern gilt als Gesetzmäßigkeit für alle ähnlich entstandenen Sternsysteme im All.

Doch im All gibt es auch andere Sorten von Planeten, die.. "niemandem gehören"!
Weit und breit gibt es keinen Stern zu sehen und, ja, sogar die Planeten selbst sind "unsichtbar" für uns, weil von keinem Stern beleuchtet.

Woher kommen sie, denn?
Wie und wo entstanden sie? Wie groß sind sie?
Sind ihre Laufbahnen stabil oder veränderlich wg. evtl.Turbulenzen im All?
Sind sie für uns evtl. gar gefährlich, weil unsichtbar?

Solche und ähnliche Fragen stellen sich die Kosmologen und Astrophysiker die ganze Zeit, seitdem sie die sogenannten "Nomaden" oder "vagabundierenden Planeten" - wissenschaftlich international r o g u e p l a n e t s genannt - entdeckt haben.

Gefährlich für die Erde scheinen also nicht nur die Asteroiden zu sein (deren Orbits trotzdem meistens bekannt sind, wenn sie groß genug sind um gesehen zu werden), sondern auch alles, was man im Universum mit Teleskopen nicht "sehen" kann.
Also "rein theoretisch, aber höchst unwahrscheinlich", sagt der Astrophysiker Prof. Dr. Guido Thimm, Universität Heidelberg, können auch solche Vagabunde plötzlich vom NIchts da erscheinen.
Aber wie gesagt: Extrem unwahrscheinlich!

Vorweg muss man auch erwähnen, dass unser Sonnensystem nicht das universelle Modell im ganzen Universum ist, wie man früher dachte (d.h. ein Stern plus mehrere Planeten um sich rotierend), sondern dass dies eher eine Ausnahme ist.
Denn, die meisten Formationen im Weltall sind Doppelstern-Systeme! Das hat alle überrascht. Manche Astrophysiker glauben sogar, dass ursprunglich auch unser Sonnensystem zwei Sonnen gehabt hat!

Nun, stelle sich man sowas vor: Ein Doppelstern-System "besitzt" einige Planeten, die diese beiden Sterne unkreisen müssen. Da diese zwei Sterne normalerweise unterschiedlich groß sind, ist auch ihre Anziehungskraft/ Gravitation gegenüber ihren Planeten unterschiedlich stark, was zu einem Chaos in der Bewegung ihrer Planeten führen kann.
Es kann also durchaus so sein, dass ein Planet plötzlich vom System herauskatapultiert wird und so das besagte Sternsystem verlässt. Der Planet wird davon verschwinden, wird also nicht mehr beleuchtet oder erwärmt und er schwebt somit einsam, ziellos und unsicher durch das All.
Das ist die eine generelle Theorie zur Entstehung der "Nomaden".

Eine andere Theorie vermutet aber, dass diese Planeten ihren Stern wg, einem starken, feindlichen Einfluß vom Außen verlassen mussten - als sich ein anderer Himmelskörper ihnen zu sehr näherte und sie vom Sternsystem wegschubste.

Und es gibt eine dritte wissenschaftliche Theorie über den Usprung dieser Vagabunden, und zwar, dass sie d i r e k t aus einer Gas und Staub-Wolke geformt wurden, in dieser Form wuchsen aber zu weit von einem Stern waren, um zu einem Sternsystem gehören zu können. Alles z.Z. nur Theorien.

Auf jeden Fall steht es für alle Forscher fest: Die herrenlosen Planeten entstanden nicht dort, wo sie entdeckt wurden, sondern viel ferner im All.
Manche Forscher meinen, diese Planeten ohne Stern müssen nicht unbedingt trockene, eisbedeckte oder leblose Himmelskörper sein, nur weil jetzt dort kein Licht vorhanden ist (Louis Strigari, Ohio State University).
Vielleicht ein zu optimistischer Gedanke..

Wenn diese ziellose, einsame und unbeleuchtete Planeten so herumvagabundieren, wie kann man sie überhaupt entdecken/ sehen?

Hier gibt es primär einen optischen (Teleskopen)-Trick: Wenn man einen Stern beobachtet, der sehr kurzweilig etwas heller wird und dann wieder normal leuchtet, ist das ein Indiz, dass ein Planet soeben am Stern vorbei war.
Es kann aber auch um einen Planeten des jeweiligen Sternsystems gehen, oder aber um einen Nomaden, der zufällig woanders hinwandert.

Planeten ohne Wirtstern sind generell sehr schwer zu entdecken.Trotzdem hat man bisher ca. 5300 Exoplaneten entdeckt, die meisten davon (über 4000) sind Vagabunden! Es sollen aber Millionen "rogue planets" geben im Universum, zumindest in der MIlchstraße. Eine aktuelle Studie in den USA kommt zu dem Ergebnis, dass in der MIlchstraße ca. 20 vagabundierende Planeten pro Sternsystem geben muss. Rechnet man jetzt hoch bei 300 bis 400 Milliarden Sterne allein in unserer Galaxis, dann kommt man auf eine gigantische Anzahl an verlorenen Planeten!

Manche nomaden-Planeten können sogar um ein Schwarzes Loch drehen.
Falls ihr ehemaliger Stern (im Alter) als eine Supernova explodiert ist und so ein Schwarzes Loch entstand, kann dies nun den Vagabund evtl. einfangen.

Und es gibt noch eine Möglichkeit, um einen Nomaden zu entdecken, und zwar dank dem Infrarotteleskopen. Viele diesen Nomaden emittieren nämlich Wärmestrahlung, die noch aus ihrem Entstehungsprozess herrührt. Zugegeben, diese Lichtsignale sind extrem schwach, aber mit einem starken Teleskopen können sie doch sichtbar gemacht werden..

Es wurden 2022 schon zwischen 70 und 170 vagabundierende Planeten entdeckt.
Dabei ist man nicht immer sicher, ob es um einen solchen Planeten, oder um einen Braunen Zwergen geht. Warum das?
Weil Braune Zwerge ihnen (vom entfernten Aussehen her) ähnlich sind.
Braune Zwerge sind Himmelskörper, die eine Zwisschestellung (zwischen Planet und Stern) besetzen. Sie sind zwar ca.13 mal größer als Jupiter, aber doch zu klein, um eine Kernfusion im Inneren zu aktivieren. Man nennt sie deswegen "gescheiterte Sterne".

Ein vielversprechendes Infrarot-Telseskop für diesen Zweck ist das RLT (kompletter Name: Nancy Grace Roman Space Telescop), das 2025 (andere meinen 2027) fertig gestellt wird. Der Namen kommt nicht von den Römern, sondern von der Wissenschaftlerin Nancy Grace Roman, die eine große Rolle in der Entwicklung des Hubble Teleskopen gespielt hat, d.h. eine Berühmtheit bei NASA.
Ihr letzter Trumpf vor paar Jahren (im hohen Alter!): Sie entdeckte einen Planeten, der 400 mal größerer ist als die Erde.

Das Universum hat noch viele Geheimisse. Wie viele davon werden wir je entziffern?

Quellen:

NASA/Explore
Welt.de/ Wissen
Spektrum der Wissenschaft
Geo.de
Online Standard
Sb/ Science Blogs für Selberdenker
Cornell University/arXiv
Nature Astronomy
Exxpress
Wikipedia

Bild 1: Single, vagabundierender Planet im All, Foto: NASA
Bild 2: Wissenschaflerin Nancy Grace Roman, Foto: NASA
Bild 3: Infrarot RLT-Teleskop Modell, Foto: NASA
Bild 4: Ein in Erdgröße Wandernder, 2020 entdeckt, Foto Caltech JPL Hurt (Abschnitt)
BIld 5: Vagabundierender Planet CFBDSIR (...), Foto: ESO-Deutschland
Bild 6: Himmelsverteilung von Sternen, Foto: Nature Astronomy