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News: Planet oder nicht Planet - das ist nun kaum mehr die Frage

In den letzten drei Jahren haben sich die Meldungen über Entdeckungen von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gehäuft. Nur wenige der Beobachtungen hielten einer kritischen Prüfung stand. Zu den standfesten Kandidaten zählte 51 Pegasi B, bis 1997 Eigenschaften des Sterns selbst für die beobachteten Signale verantwortlich gemacht wurden. Doch die Zweifler von damals ziehen ihre Vorbehalte nun zurück.
Die Suche nach Planeten, die nicht unsere Sonne, sondern andere Sterne umkreisen, nimmt in dieser Woche eine dramatische Wendung: Eine wichtige Entdeckung, ehemals im Kreuzfeuer der Skeptiker, wurde rehabilitiert. Der strittige Kandidat umkreist den Sonne-ähnlichen Stern 51 Pegasi, (Bild, 46k) der 15 Parsec (49 Lichtjahre) von uns entfernt ist. Sein Name lautet schlicht 51 Pegasi B.

Seine Eigenschaften sind indes alles andere als gewöhnlich: Der von Michel Mayor und Didier Queloz vom Genfer Observatorium 1995 entdeckte Himmelskörper hat eine Masse, die halb so groß ist wie jene des Jupiters, und umkreist 51 Pegasi trotzdem in nur 4,2 Tagen. Das bedeutet, daß die durchschnittliche Entfernung des Planeten zu seinem Stern nur 7,5 Millionen Kilometer beträgt. Zum Vergleich: Merkur, den sonnennächsten Planet unseres Systems, trennen ganze 58 Millionen Kilometer von der Sonne.

Seit dieser damals sensationellen Entdeckung wurden vier weitere sogenannte „epistellare Jupiterplaneten“ aufgespürt, von denen jeder zu einem anderen Stern gehört. Verschiedene andere mutmaßliche Planeten mit gewöhnlicheren Umlaufbahnen (verglichen mit unserem Sonnensystem) wurden ebenfalls entdeckt.

Die Skepsis richtete sich zunächst gegen technische Aspekte der Methode, mit der 51 Pegasi B entdeckt wurde. Gegenwärtig ist es nicht möglich, ein Teleskop in den Himmel zu richten und einen Planeten zu entdecken. Das Problem liegt darin, daß Sterne milliardenmal so hell sind wie ihre Planeten und daß – aus vielen Lichtjahren Entfernung betrachtet – Stern und Planet ganz dicht zusammenliegen. Das ist in etwa so, als wollte man aus einer Distanz von mehreren Kilometern ein Glühwürmchen ausmachen, das neben einem Scheinwerfer sitzt.

Deshalb müssen die Forscher subtilere Mittel nutzen. Sie wählten dazu eine Technik, bei der sie nach systematischen Abweichungen der Positionen charakteristischer Linien in den Spektren der Sterne suchen. Diese Linien sind letztlich die Folge der Anregung chemischer Elemente in den Atmosphären der Sterne. Die Wellenlängen, bei welcher die Linien auftreten, verraten sehr genau, um welches Element es sich handelt. Systematische Verschiebungen in den Wellenlängen gewisser Linien werden vom Doppler-Effekt ausgelöst, da der Stern sich schwankend um das Gravitationszentrum des Sternensystems als Ganzes bewegt. Die unstete Wanderung wird also durch unsichtbare Massen im System verursacht, vermutlich durch Planeten. Einzelheiten darüber, wie die Spektrallinien sich über Tage und Monate hinweg vor und zurück bewegen, gestatten es den Wissenschaftlern, die Existenz des oder der Planeten festzustellen, sowie ihre Massen und Umlaufparameter zu bestimmen. Große Planeten, deren Umlaufbahn sehr nahe am Stern vorbei führt – Planeten wie zum Beispiel 51 Pegasi B,- produzieren hierbei die eindeutigsten Signale.

Doch bizarre Thesen wie diese erfordern eine besonders genaue Betrachtung, gab David F. Gray von der University of Western Ontario zu bedenken, als er plötzlich die wissenschaftliche Bühne betrat. In einem Artikel in Nature aus dem Jahre 1997 vertrat er die Ansicht, daß die Linien in den Spektren von 51 Pegasi ihre Position nicht veränderten,aber in einem Zyklus von 4,23 Tagen breiter und wieder schmäler wurden, so daß diese Beobachtung folglich nicht zu einer Planetenumlaufbahn paßt. Solch ein Phänomen kann seiner Ansicht nach nicht von einem den Stern umkreisenden Planeten verursacht worden sein, sondern eher von einer Art periodischen Veränderung im Stern selbst. Die Bedeutung dieser Arbeit ging weit über 51 Pegasi B hinaus und betraf jeden angenommenen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, der mit der Technik der Doppler-Verschiebung entdeckt wurde – und das waren praktisch alle.

Einen wahren Wissenschaftler erkennt man daran, daß er gegebenenfalls auch mögliche Irrtümer eingesteht. Gray entspricht dem voll und ganz, da er in einem Bericht in der jüngsten Ausgabe von Nature (vom 8. Januar 1998) neue Daten darlegt, bei denen diese Verformung der Linien nicht auftritt. Gray räumt zwar die Möglichkeit ein, daß seine Originaldaten Rauschen zeigen. Er hält die Wahrscheinlichkeit dafür allerdings für gering. Mit der neuen Auswertung hat er wieder Oberwasser gewonnen. Ein weiterer Skeptiker, Artie P. Hatzes von der University of Texas, Austin, und seine Kollegen bestätigten die jüngsten Ergebnisse in einer separaten Abhandlung in der gleichen Ausgabe von Nature. Zusammengenommen deutet die Forschung also darauf hin, daß die Anwesenheit eines Planeten die spektralen Daten doch am besten erklärt.

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