Astronomie. Um Himmelskörper außerhalb unseres Sonnensystems beobachten zu können, braucht es viel Glück und modernste Technik. Ein neues Weltraumteleskop wird unter österreichischer Beteiligung die Suche erleichtern.
Was nicht selbst strahlt, ist in der Dunkelheit des Weltalls nur schwer auszumachen. Zwar lassen sich unsere allernächsten kosmischen Nachbarn, wie etwa Venus, Mars oder Jupiter, dank zurückgeworfenen Sonnenlichts noch mit bloßem Auge erkennen – doch schon bei Neptun oder Pluto ist Schluss, hier braucht man optische Hilfsmittel. Will man gar über die Grenzen unseres Sonnensystems hinausblicken und Planeten aufspüren, die andere Sterne umkreisen, muss man tiefer in die Trickkiste der Astrophysik greifen.
Gasriese oder Steinplanet?
„Wenn die Umlaufbahn eines solchen Planeten genau so ausgerichtet ist, dass er zwischen uns und dem Stern durchgeht, dann verdeckt er während dieses Durchgangs einen Teil der Sternoberfläche. Während dieses sogenannten Transits erscheint uns der Stern für einen kurzen Zeitraum ein bisschen dunkler als sonst – diese Helligkeitsunterschiede kann man mit Teleskopen detektieren“, erklärt Monika Lendl vom Institut für Weltraumforschung (IWF) der ÖAW in Graz. Die Astronomin hat sich auf die Jagd nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, den sogenannten Exoplaneten, spezialisiert – 150 davon hat sie bereits gefunden.
Um als Exoplanet zu gelten, müssten zunächst zwei, besser drei Transite beobachtet werden, so Lendl. Anhand der Lichtmenge, die der Planet absorbiert, kann seine Größe bestimmt werden, seine Masse errechnet sich aus minimalen Bewegungen des Sterns, die von der Schwerkraft des Planeten rühren. „Wenn wir Masse und Radius kennen, dann können wir direkt die Dichte ausrechnen. Das heißt, wir verstehen dann sofort, ob es sich bei dem Planeten um einen Gesteinsplaneten wie unsere Erde, um einen Gasriesen oder um ein intermediäres Objekt handelt“, sagt die Astronomin. Selbst die Atmosphäre der oft Tausende Lichtjahre entfernten Himmelskörper kann noch bestimmt werden: Wenn der Planet sich vor die Scheibe des Sterns schiebt, strahlt das Licht zunächst durch seine Gashülle. Dabei kommt es zu winzigen Veränderungen der Wellenlänge, die aber ausreichen, um die Atmosphäre zu analysieren. „Am einfachsten lässt sich das natürlich bei Gasriesen messen, da diese sehr ausgedehnte Atmosphären besitzen, bei kleineren Planeten wird die Sache deutlich komplizierter“, so Lendl.
In Zukunft kann die Wissenschaftlerin bei der Beobachtung der Transits von Exoplaneten auf ein neues Werkzeug zugreifen: Das Weltraumteleskop Cheops der Europäischen Weltraumorganisation Esa wird ab Herbst dieses Jahres Exoplaneten-Transits in etwa 500 erdnahen Sternsystemen beobachten. Lendl leitet dabei im Rahmen eines von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG finanzierten Projekts ein Team, das Methoden zur Analyse der Cheops-Daten entwickelt. Für ihre Arbeit wurde sie vom Technologieministerium als „FEMtech-Expertin“ des Monats Februar ausgezeichnet – das Programm unterstützt Frauen in Forschung und Technologie.
Wie groß die Chance ist, dass sich ein Exoplanet mit lebensfreundlichen Bedingungen findet, darüber will die Forscherin nicht spekulieren – zu viele Faktoren müssten dafür zusammenkommen. Für Lendl ist die Frage aber ohnehin nebensächlich, denn Exoplanetenforscher suchten nicht nach einer neuen Heimat für die Menschheit – schließlich „ist es deutlich leichter, auf unsere eigene Erde gut aufzupassen.“
("Die Presse", Print-Ausgabe, 23.02.2019)
