Auf der Jagd nach Exoplaneten    

Der letzte Physik-Nobelpreis (2019) ging unter anderem an Mayor und Queloz, welche bereits 1995 Extrasolar-Planeten entdeckt hatten. Dabei waren die beiden Physiker gar nicht die ersten, die Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, fanden. Denn schon drei Jahre vorher konnten polnische Wissenschaftler die Massen von drei Planeten um einen schnell rotierenden Neutronenstern berechnen. Doch wie ist es möglich, derartige Objekte zu finden?
 Die Suche gestaltet sich schwieriger als bei Sternen, denn Planeten leuchten nicht von selbst, sondern strahlen nur das Licht von Sternen zurück. Somit sind sie deutlich dunkler, und man man bräuchte riesige Teleskope, um Exoplaneten direkt sehen zu können. Daher benutzt man diese Methode eher ungern.
Deutlich effizienter ist die Radialgeschwindigkeitsmethode. Diese Herangehensweise nutzt aus, dass zwei Körper immer um ihren gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. So ist es auch bei uns im Sonnensystem – der schwerste Planet, der Jupiter, und die Sonne kreisen um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Aber warum ist dennoch auf allen Bildern die Sonne im Mittelpunkt?

Zwar kreisen Planet und Sonne um den gemeinsamen Schwerpunkt, doch ist die Masse unserer Sonne deutlich größer als die des Jupiters. Wenn die Sonne so schwer wie ein Auto wäre, dann ist Jupiter ein bisschen schwerer als eine Ein-Liter-Wasserflasche. Daher ist der Schwerpunkt von Jupiter und Sonne extrem dicht an der Sonne dran, weil diese deutlicher schwerer ist. Um genau zu sein, ist der gemeinsame Schwerpunkt sogar in der Sonne drin.
Allerdings führt das dazu, dass die Sonne, wie auch die Erde, um diesen Schwerpunkt kreist. Diese Bewegung ist allerdings extrem klein und nur als leichtes Zittern zu vermessen; mit bloßem Auge gar nicht zu erkennen.
Dieses leichte Zittern reicht allerdings aus, um auf Planeten zu schließen. Wenn also ein Stern eine zittrige Bewegung ausführt, dann kann man daraus die Masse des Planeten berechnen. Denn je schwerer ein Planet ist, desto stärker ist das Zittern.

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Allein mit dieser Methode wurden 876 von den 4160 Exoplaneten (Stand 1. Januar 2020) entdeckt. Und mit dem neuen James Webb Space Telescope von NASA, welches voraussichtlich 2021 starten soll, sucht man nach neuen Planeten außerhalb des Sonnensystems, wo es auch Leben geben könnte.   

Paul Sprenger, 11/2

Bildquelle: Wikipedia Commons (12.01.2019) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orbit2.gif