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Fremde Planeten: Mit dem Kleinen sieht man besser

Wer fremde Welten entdecken will, der musste bislang über ein riesiges Teleskop verfügen und bekam dennoch nur Hinweise auf gigantische Planeten, die mindestens so groß wie der Jupiter sind. Dass es auch bescheidener geht, zeigen Astronomen, die mit einem Fernrohr der Amateurklasse erfolgreich waren, und ein zweites Team, das den vorerst kleinsten Planeten außerhalb des Sonnensystems gefunden hat.
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Einen fernen Planeten zu entdecken, gleicht dem Vorhaben, aus zig Kilometern Distanz zu beobachten, wie eine Motte um eine Straßenlaterne kreist: Das bisschen Licht, das der Planet beziehungsweise Falter reflektiert, geht völlig im hellen Strahlen des Sterns oder der Lampe unter. Kein Teleskop der Welt reicht momentan aus, um Planeten außerhalb unseres Sonnensystems direkt zu sehen (für Motten interessieren Astronomen sich signifikant weniger, und Biologen gehen für gewöhnlich dichter an ihre Objekte heran). Folglich greifen die Forscher auf raffinierte Tricks zurück, mit denen sie tatsächlich bereits weit über hundert Planeten entdeckt haben. Am beliebtesten ist dabei die spektrale Analyse des Sternenlichts, denn dieses Muster wird verzerrt, wenn ein massereicher Planet mit seiner Schwerkraft am Stern zieht. Um das Hin und Her des Systems verfolgen zu können, benötigt man allerdings Teleskope, die sehr viel Licht einfangen und dementsprechend groß sind. Ein paar Meter Spiegeldurchmesser sollten es schon sein, je mehr, umso besser.

Bei solchen Dimensionen bleibt dem Amateur nur ein trauriger Blick in seinen eigenen mageren Geldbeutel. Fernrohre für den Hobbybedarf haben meistens Linsen oder Spiegel von zehn bis zwanzig Zentimetern Durchmesser, mehr ist schon ein kostspieliger Luxus. Mit derartigen Geräten ist nichts zu holen auf der Planetenjagd – dachte man. Doch das ist verkehrt. Denn gerade mal 4 Zoll (10,16 Zentimeter) maß der Spiegel des Fernrohrs, mit dem der Doktorand Roi Alonso im Rahmen des Trans-Atlantic Exoplanet Survey (TrES) einen neuen Planeten entdeckt hat [1]. Gute optische Qualität und allerlei technische Zusatzausrüstung, aber durchaus im Bereich ernsthafter Liebhaber-Teleskope.

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| Timothy Brown vom TrES installiert eines der vernetzten Teleskope. Trotz des geringen Spiegeldurchmessers von etwa zehn Zentimetern lassen sich damit ferne Planeten entdecken.
Klein, aber fein – und fleißig. Rund 12 000 Sterne hat das Team von TrES im Laufe der letzten drei Jahre durchmustert. Dafür vernetzte es mehrere kleine Teleskope miteinander, sodass ein Gerät die Beobachtung eines anderen fortführen konnte, wenn die Sichtbedingungen sich veränderten. Auf diese Weise kann die Helligkeit eines Sterns ziemlich lückenlos verfolgt werden – denn auf diesen Wert kommt es den Forschern an. Sie setzen darauf, dass ein Planet seinen Stern ein kleines bisschen verfinstert, wenn er zwischen ihm und der Erde durchwandert. Eine winzige Sonnenfinsternis also, die sich zwar nur im Bereich von Promille der Helligkeit bewegt, von kleinen Teleskopen aber registriert werden kann. Alonso machte so 16 Kandidaten aus, die ferne Sternensysteme sein könnten. Um ganz sicher zu gehen, war TrES dann jedoch wieder auf die Hilfe der Kollegen mit den großen Fernrohren angewiesen. Mit einem Teleskop in Arizona und schließlich dem Keck I auf Hawaii, dessen Spiegel 10 Meter Durchmesser hat, sonderten die Astronomen einen Stern aus, dessen Helligkeitsschwankungen auf einen zuvor unbekannten Planeten zurückzuführen sind.

TrES-1 heißt der neue Gigant, der etwa so viel Masse hat wie Jupiter und ebenso groß sein dürfte. Etwa 500 Lichtjahren von der Erde entfernt liegt das System im Sternbild Leier (Lyra). In nur 3,03 Tagen umkreist der Planet seinen Stern auf einer Bahn in einem Abstand von rund 6,5 Millionen Kilometern – damit ist er schneller und dichter an seiner Sonne als der Planet Merkur in unserem System, weshalb die Wissenschaftler ihn zu der Gruppe der "heißen Jupiter" zählen.

Ist TrES-1 ein gigantischer Planet, der mit einem kleinen Teleskop entdeckt wurde, so ist es bei einem anderen Objekt genau anders herum: Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben mit einem 3,6-Meter-Teleskop und einem verbesserten Spektrometer den bislang kleinsten Exoplaneten gefunden [2]. Mit seinen 14 Erdenmassen könnte der Begleiter des Sterns My Arae im südlichen Sternbild Altar (Ara) womöglich sogar zum großen Teil aus Gestein bestehen – die sonst üblichen Gasriesen setzen sich vornehmlich aus Wasserstoff und Helium zusammen.

Kleinere Teleskope, kleinere Planeten – die Suche nach Exoplaneten tritt anscheinend endlich aus dem Bereich des Bombastisch-Gigantischen heraus. Wenn auch die Chancen für Hobby-Astronomen, sich an der Jagd zu beteiligen, weiterhin äußerst gering sind, entwickelt sich langsam ein ganz neuer Bezug zu dem Thema. Immerhin war deren Fernrohr nicht größer als das dort in der Ecke... ob der Himmel heute Nacht wohl sternenklar sein wird?
27.08.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 27.08.2004

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