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PLANETENJÄGER: Eine knifflige Suche nach den Planeten

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.

Bild: Grafik: jbr

Bild: Grafik: jbr

Michaël Gillon Bild: Balzan (Bild: Balzan)

Michaël Gillon Bild: Balzan (Bild: Balzan)

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