Vielen Dank für Ihre Registrierung. Sie haben jetzt den Aktivierungslink für Ihr Benutzerkonto per E-Mail erhalten.

Vielen Dank für Ihre Anmeldung.

Ihr Konto ist aktiviert. Wir wünschen Ihnen viel Lesevergnügen.

Vielen Dank für Ihre Bestellung. Wir wünschen Ihnen viel Lesevergnügen.

PLANETENJÄGER: Knifflige Planetensuche

Mit immer ausgeklügelteren Methoden spüren Astronomen wie der Belgier Michaël Gillon Planeten ausserhalb des Sonnensystems auf. Den Grundstein gelegt haben zwei Schweizer.
Rolf App
Unsere nächste Nachbargalaxie: der Andromeda-Nebel. Der Nebel ist eigentlich eine Ansammlung von vielen Milliarden Sternen und unbekannt vielen Planeten. (Bild: Pavel Smilyk/Getty)

Unsere nächste Nachbargalaxie: der Andromeda-Nebel. Der Nebel ist eigentlich eine Ansammlung von vielen Milliarden Sternen und unbekannt vielen Planeten. (Bild: Pavel Smilyk/Getty)

Rolf App

Die Zeit steht nicht still. Und das Rennen unter den Astronomen kommt auch nie zur Ruhe. Kurze Zeit nachdem der Belgier Mi­chaël Gillon letzten November in Bern für seine Arbeiten zur Erforschung sogenannter Exoplaneten – also von Planeten ausserhalb des Sonnensystems – einen der letztjährigen Balzan-Wissenschaftspreise entgegengenommen hat, melden Xinyu Dai und Eduardo Guerras von der University of Oklahoma, sie hätten zum ersten Mal einen Planeten ausserhalb der Milchstrasse dingfest gemacht. Nachgeprüft ist das noch nicht. Aber es zeigt doch, welche rasanten Fortschritte die Astrophysik macht. Es ist ein Fortschritt, zu dem Gillon viel beigetragen hat. Gelernt hat er sein Handwerk auch in der Schweiz, bei Michael Mayor und Didier Queloz, den Pionieren auf diesem Gebiet (siehe unten).

Gibt es irgendwo Leben im All? Die Frage liegt diesen wissenschaftlichen Anstrengungen zugrunde. Dass Dutzende von Teams heute auf der Suche sind, ist dabei keineswegs selbstverständlich. Zwar erklärte der römische Dichter Lukrez schon vor zweitausend Jahren, es wäre «im höchsten Grade unwahrscheinlich, dass diese Erde und dieser Himmel die einzigen sind, die geschaffen wurden».

Planeten leuchten nicht, das ist das Problem

Dann aber ging die Wissenschaft einen anderen Weg. Bis etwa 1940 glaubte die Astrophysik nämlich, ein Zusammenstoss zweier Sterne habe das Sonnensystem hervorgebracht. Dabei habe ein Stern dem andern Materie aus dem Körper gerissen: die späteren Planeten. Dann aber wendete sich das Blatt. Man erkannte, dass sich um einen jungen Stern oft eine Staubscheibe bildet, in der Materie zu Planeten verklumpen kann.

Das heisst: Es muss im Universum Millionen von Planeten geben, heisse und kalte – und solche, auf denen Leben entstanden sein könnte. Doch wie kann man das herausfinden? «Wir können ja nicht hinreisen», sagt Gillon am Rande der Preisverleihung in Bern, «alle diese Planeten sind viel zu weit weg.»

Schlimmer noch: Man sieht sie auch fast nicht, weil sie im Unterschied zu den Sternen nicht selber leuchten. «Meine Arbeit findet deshalb nicht am Teleskop selber statt», erklärt Michaël Gillon. «Den Grossteil der Zeit sitze ich am Computer und analysiere Daten.» Diese Daten finden Astronomen auf ganz unterschiedliche Weise. Mayor und Queloz haben die sogenannte Doppler-Wobble-Methode angewandt. Über den sogenannten Doppler-Effekt lässt sich die Geschwindigkeit des Sterns bestimmen. Schwankt diese Geschwindigkeit, dann ist das ein Anzeichen dafür, dass ein Planet um diesen Stern kreist und an ihm zieht. Der Stern wackelt – in Englisch «to wobble».

Gillon entwickelt die Transitmethode weiter

Diese Methode «ermöglicht es, die Masse eines Exoplaneten abzuschätzen», erklärt Gillon. «Die von uns weiterentwickelte Transitmethode gibt dagegen Aufschluss über die Grösse eines Planeten – und mit beiden Methoden zusammen lässt sich die Dichte eines solchen Körpers berechnen.» Man kann mit anderen Worten herausfinden, ob es sich um einen Gasriesen (wie Jupiter) handelt oder um einen festen Körper (wie die Erde).

Bei der Transitmethode achtet man auf feinste Helligkeitsveränderungen bei Sternen. Sie sind ein Indiz dafür, dass ein Planet vor diesem Stern vorüberzieht. Führt ihn seine Bahn später hinter seinen Stern, dann lässt sich aufgrund des Lichts die Atmosphäre eines Exoplaneten erkennen und analysieren.

Trotzdem bleibt die mühse­lige Suche. Michaël Gillon hat sie mit einem Roboter-Teleskop automatisiert – und auf diese Weise mehr als hundert Exoplaneten aufgespürt.

Seltsames tut sich beim Stern 51 Pegasi

Dass er so schnell zum gefragten Interviewpartner werden würde, das hat der Genfer Astronom Michel Mayor nicht gedacht. Kaum hat er in Florenz an diesem 5. Oktober 1995 seinen Vortrag vor Fachkollegen beendet und dabei erklärt, was er mit seinem Assistenten Didier Queloz herausgefunden hat, laufen die Drähte heiss. «Bitte sofort ein Bild des neuen Planeten senden», faxt eine belgische Zeitung. «Es gibt kein Bild» antwortet Mayor. Später, in Genf, eilen die beiden von Interview zu Interview.

Mayor und Queloz haben in der Rekordzeit von zehn Monaten geschafft, woran andere Teams zuvor gescheitert sind. Sie haben nah beim Stern 51 Pegasi den ersten Exoplaneten aufgespürt – eine über tausend Grad heisse Kugel, die gute vier Tage für ihren Umlauf benötigt und so schwer ist wie Jupiter. Eigentlich dürfte so etwas nicht sein, denn der Planet kreist viel zu nah an seinem Stern – und zieht deshalb auch tüchtig daran. Was seine Entdeckung zweifellos begünstigt hat.

Bewerkstelligt haben Michel Mayor und Didier Queloz das mit enormer, nächtelanger Geduld, und mit ihrer ausgeklügelten Technik. Das Messgerät Elodie zum Beispiel arbeitete präziser, als eigentlich vorgesehen war. Es kann aus dem Licht eines Sterns dessen Geschwindigkeit auf dreizehn Meter pro Sekunde genau lesen. Das ist die Geschwindigkeit, zu der unser Jupiter die Sonne zwingt, indem er mit seiner Masse an ihr zerrt.

Ausserdem, sagt Mayor später, «war unser später Start in gewisser Weise Glück.» Man weiss von andern, was nicht funktioniert. So ist er zur Einsicht gelangt: «Planetensuche ist ein wenig wie Lotterie. Wer mehr Lose kauft, hat die grössere Chance zu gewinnen.» Im Unterschied zu anderen Teams, die sich mit wenigen Sternen begnügt haben, hat er deshalb 200 Beobachtungs­objekte auf seine Liste gesetzt. Unter ihnen 51 Pegasi. (R.A.)

Merkliste

Hier speichern Sie interessante Artikel, um sie später zu lesen.

  • Legen Sie Ihr persönliches Archiv an.
  • Finden Sie gespeicherte Artikel schnell und einfach.
  • Lesen Sie Ihre Artikel auf allen Geräten.