Astronomen weisen Exoplaneten direkt nach

Wenn wir von Planeten sprechen, die nicht zu unserem Sonnensystem gehören, sprechen wir von Exoplaneten. Welten also, welche fremde Sonnen umkreisen. Ihr Nachweis ist kompliziert und aufwendig: Zum einen stellt die enorme Distanz zu den Sternen eine grosse Herausforderung für die Astronomen dar, und andererseits die Tatsache, dass Exoplaneten nicht selber leuchten. Schlimmer noch - sie werden von ihren Sternen regelrecht «überstrahlt», was sich für die Wissenschaftler als wirklich schwer überwindbares Hindernis darstellt.

Unterschiedliche Nachweismethoden

Bislang ist es den Astronomen gelungen, 1919 extrasolare Planeten nachzuweisen. Dazu verwendeten sie zumeist indirekte Methoden. Eine solche ist beispielsweise die sog. Transitmethode: Liegt die Umlaufbahn eines Planeten so, dass er - von der Erde aus gesehen - genau vor seinem Heimatstern vorbeizieht, reduziert sich dabei die Helligkeit des Sterns ein klein wenig, was messbar ist. Das Intervall aus solchen regelmässig wiederkehrenden minimen Helligkeitsverlusten zeigt den Astronomen, dass diese Sonne einen Trabanten haben muss. Dumm nur, dass diese Nachweismethode nur für Exoplaneten funktioniert, deren Umlaufbahnen genauso verlaufen, dass sie aus unserer Perspektive regelmässig vor deren Sonnen treten. Das ist bei den wenigsten der Fall. Deshalb hat man natürlich nach weiteren Methoden gesucht, ferne Planeten aufzudecken. So gibt es heutzutage Möglichkeiten, den gemeinsamen Schwerpunkt von Stern und Planet zu errechnen. Wenn auch Planeten eine viel kleinere Masse aufweisen als deren Sonne, verfügen sie - einfach gesagt - trotzdem eine messbare Schwerkraft, welche ihr leuchtendes Zentralgestirn ein klein wenig zu sich heranziehen. Die daraus resultierende «Bewegung» des Sterns lässt sich beobachten und messen.




Es gibt noch weitere Verfahren, Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems über Umwege zu enthüllen. Allen gemeinsam ist aber, dass sie kompliziert und zeitraubend sind. Sehr interessant, jedoch noch die Ausnahme, sind Techniken, welche die Existenz von Planetensystemen auf direkte Weise belegen könnten. Und genau das ist jetzt einem internationelen Astronomenteam gelungen. Der Stern HR 8799 befindet sich im Sternbild Pegasus, in rund 130 Lichtjahren Entfernung. Mit Hilfe des Large Binocular Telescope (LBT), auf dem Mount Graham im US-Bundesstaat Arizona, gelang es den Forschern gleich ein komplettes Exoplanetensystem abzubilden. Der Stern konnte ausgeblendet werden, und das leistungsstarke Teleskop präsentierte den Wissenschaflern im Wellenlängenbereich des infraroten Lichts vier jupiterähnliche Gasriesen, deren Helligkeit auf diese Weise ausreichte, um sie gezielt beobachten zu können.

Hoffnung auf zweite Erde

Durch direkten Nachweis entdeckte man in der jüngeren Vergangenheit immerhin schon 54 einzelne Exoplaneten. Mit Hilfe einer neuen Generation von Teleskopen soll diese Beobachtungstechnologie vorangetrieben und verbessert werden. Das European Extremely Large Telescope (E-ELT) ist ein solches im Bau befindliches Teleskop. Es soll das weltweit grösste Teleskop werden. Es wird in der Lage sein, nicht nur die Masse extrasolarer Planeten exakter zu bestimmen, sondern wird auch die Zusammensetzung von Atmosphären potenzieller Kandidaten untersuchen können, und so möglicherweise darin enthaltene Biomarker finden. Ein Nachweis von Wasser, Kohlendioxid und Ozon, oder eventuell auch Sauerstoff oder Methan, brächte die Wissenschaft bezüglich der Suche nach einer zweiten Erde im All einen grossen Schritt weiter. Ewine van Dishoek, Professorin für Astronomie an der niederländischen Leiden-Universität, erklärt dazu: «Einige sehr lichtschwache Objekte, nach denen die Wissenschaftler forschen, sind tatsächlich Planeten, die um andere Sterne kreisen. Diese Exoplaneten sind ein Schlüsselziel des E-ELT, wenn es dann nach einem Jahrzehnt gebaut sein wird. Wir werden das erste Mal Planeten sehen, die um andere Sterne kreisen, und wir werden feststellen können, ob es dort irgendwelche Zeichen von Leben gibt.» Ja, es wird wohl noch unsere Generation sein, die die Welt verändern wird: Denn die kommenden Jahre werden höchstwahrscheinlich die Antwort auf eine der ältesten Fragen der Menschheit bringen: Sind wir alleine im Universum oder gibt's da draussen noch weiteres Leben...