Ferne Welten im Visier

Fast täglich entdecken Forscher neue Planeten – inzwischen sind es fast Tausend. Jedoch werden diese nur sehr selten direkt fotografiert. Stattdessen nutzen Astronomen indirekte Methoden wie die Transitmethode und die Radialgeschwindigkeitsmethode. Bei der ersten beobachten sie, wie sich der Stern verdunkelt, wenn sich der Planet vor den Stern schiebt, wie bei einer kleinen Sonnenfinsternis. Dass der Planet durch seine Anziehungskraft seinen Stern zum Wackeln bringt, machen sich die Forscher bei der anderen Methode zu Nutze. Diese Techniken sind viel erfolgreicher als der Versuch, Planetensysteme auf Bildern festzuhalten. Dabei gibt es nämlich einige Schwierigkeiten. Der Stern ist oft bis zu einer Milliarde mal heller als der Planet und überstrahlt ihn daher. Außerdem sind die Planeten von Erde aus gesehen sehr nah an ihren Sternen. „Das Licht des Sterns ertränkt den Planeten förmlich“, so Markus Feldt, Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.

Markus Feldt beschäftigt sich mit der Abbildung von Exoplaneten. © Wissensschreiber

Markus Feldt beschäftigt sich mit der Abbildung von Exoplaneten.
© Wissensschreiber

Der Astronom entwickelt seit vielen Jahren Instrumente, die Planeten fotografieren können. „Bis vor zehn Jahren hat man gedacht, das klappt nie.“ Doch heute sind die Teleskope besser, trotzdem muss Feldt auch Tricks anwenden. Um die Helligkeit des Sterns zu reduzieren, deckt er ihn im Teleskop ab oder benutzt so genannte Differenzabbildungen, in denen der Stern verschwindet.

Aber was für Informationen erhalten die Forscher überhaupt aus den Bildern? Erst einmal seien das Farbe und Helligkeit, so Feldt – „das ist schon eine ganze Menge“. Daraus könne man auch weiter schließen, welche Eigenschaften ein Planet habe. „Je nachdem, wie viele Messungen man macht, kann man in die Details gehen: die atmosphärische Zusammensetzung oder die Temperatur an der Oberfläche.“

Doch trotz der technischen Fortschritte werden die Astronomen auch mit dem geplanten Riesenteleskop, dem so genannten E-ELT, keine Bilder von einem erdgroßen Planeten machen können. Dafür wäre er zu klein und zu wenig hell. „Ein erdähnlicher Planet mit entsprechendem Alter leuchtet kaum noch“, erläutert Feldt. Auch deswegen sind solche Objekte schwerer zu finden als junge Planeten, die noch Wärme abstrahlen. Da müssten also erst einmal die anderen Techniken herhalten. Mit der Transitmethode etwa konnten Forscher bereits messen, wie Planeten, die so klein sind wie unsere Erde, vor ihrer Sonne vorbeiziehen.

Gemeinsam mit Kollegen gelang Markus Feldt diese Aufnahme eines Exoplaneten. Er hat etwa 13-mal so viel Masse wie Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems. © NAOJ / Subaru / College of Charleston, Joe Carson / University of Toronto, Thayne Currie

Gemeinsam mit Kollegen gelang Markus Feldt diese Aufnahme eines Exoplaneten. Er hat etwa 13-mal so viel Masse wie Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems.
© NAOJ / Subaru / College of Charleston, Joe Carson / University of Toronto, Thayne Currie

Obwohl diese Art der Beobachtung indirekt ist, könnten die Wissenschaftler damit auch Wasser in der Atmosphäre nachweisen und so auch schauen, ob Voraussetzungen für Leben vorhanden sind. „Es wäre nahezu ein Wunder, wenn nicht sehr viel extraterrestrisches Leben existiert“, meint Markus Feldt. Trotzdem bleibt die Frage offen, wie weit es entwickelt ist oder ob wir jemals Kontakt aufnehmen werden: „Intelligentes Leben kann ja auch schon vor zwei Milliarden Jahren existiert haben oder in zwei Milliarden Jahren erst entstehen.“ Auch wissen wir nicht, was die Menschheit machen würde, sollte sie wirklich einen Planeten entdecken, auf dem Leben möglich wäre. „Man würde sich vielleicht Mühe geben, dann auch ein Instrument zu bauen, das den Planeten direkt abbildet“, so Feldt, doch der Aufwand dafür wäre riesig. So schnell werden wir also keine Bilder einer zweiten Erde zu Gesicht bekommen.

Dieser Artikel entstand beim Wissensschreiber-Workshop zum Thema „Astronomie“ im September 2013 in Heidelberg. Den Bericht schrieben Thorben Grell, Jonathan Kolar und Marcia K.

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