Vermischtes

Wissenschaft Zwei Schweizer und ein Kanadier teilen sich Physik-Nobelpreis / Entdeckung von Exoplaneten und Erforschung von Urknall

Kosmos-Forscher ausgezeichnet

Stockholm.Ein Jahr dauert auf dem Planeten Dimidium nur etwas mehr als vier Erdentage. Die Temperatur liegt bei über tausend Grad. Was klingt wie aus einem Science-Fiction-Film, ist Realität: Dimidium im Sternbild Pegasus war der erste Planet, den Astronomen bei einem sonnenähnlichen Stern aufgespürt haben. Seine Entdecker, die Schweizer Michel Mayor und Didier Queloz, bekommen für ihren epochalen Fund in diesem Jahr den Physik-Nobelpreis. Sie teilen sich die Auszeichnung mit dem kanadisch-amerikanischen Kosmologen James Peebles, der entscheidende Beiträge zur Theorie der Entwicklung des Universums geleistet hat.

Sind wir allein im Weltall? Noch vor wenigen Jahrzehnten war unbekannt, ob es neben unserem weitere Planetensysteme gibt. Am 6. Oktober 1995 gaben Mayor und Queloz ihre Entdeckung bekannt: Beim Stern 51 Pegasi, rund 50 Lichtjahre von der Erde entfernt, hatten sie ein verdächtiges Wackeln bemerkt. Ihre Erklärung: Ein Riesenplanet, etwa halb so groß wie der Jupiter in unserem System, zerrt mit seiner Schwerkraft den Stern hin und her, während er ihn wesentlich dichter umkreist als die Erde die Sonne.

„Wir haben erwartet, dass andere Sonnensysteme unserem ähneln“, sagte Nobel-Juror Ulf Danielsson. „Wir haben uns geirrt!“ Die Entdeckung löste eine rasante Entwicklung aus: Mehr als 4100 extrasolare Planeten, Exoplaneten genannt, haben Astronomen bis heute aufgespürt. Ihnen hat sich dabei ein wahres Panoptikum erschlossen: Es gibt heiße Gasriesen, dunkle Eisplaneten und sogar Planeten mit zwei Sonnen wie die fiktive Welt Tatooine aus der Science-Fiction-Saga „Star Wars“.

So viele Planeten wie Sterne

Eine zweite Erde ist bislang zwar nicht darunter, und auch Hinweise auf extraterrestrisches Leben sind ausgeblieben. Die Planetenjäger haben jedoch erst einen winzigen Teil unserer Galaxie durchsucht – geschweige denn in Nachbargalaxien geschaut. Anhand der bisherigen Funde haben Astronomen hochgerechnet, dass die Milchstraße mindestens ebenso viele Planeten besitzt wie Sterne. „In unserer eigenen Galaxie gibt es möglicherweise Milliarden Planeten“, so Danielsson.

Etwa jeder fünfte Stern, der unserer Sonne ähnelt, hat Schätzungen zufolge mindestens einen erdähnlichen Planeten in der sogenannten bewohnbaren Zone. Also dort, wo die Temperaturen die Existenz von flüssigem Wasser erlauben, einer der Grundvoraussetzungen von Leben, wie wir es kennen. Auch mit den besten Teleskopen lassen sich die meisten Exoplaneten allerdings nur indirekt auf Leben untersuchen – etwa, wenn ein Stern die Lufthülle eines seiner Planeten von hinten durchleuchtet. „Wir fangen gerade an, die chemische Zusammensetzung der Atmosphären von Exoplaneten zu bestimmen“, sagte der Vorstand des Astrophysikalischen Instituts Potsdam, Matthias Steinmetz. Die Entdeckung von Sauerstoff könne ein möglicher Hinweis auf Leben sein.

Kosmologe Peebles hält es angesichts der enormen Zahl möglicher Planeten für nicht unwahrscheinlich, dass es auch woanders Leben gibt. „Das Ironische an der Sache ist jedoch, dass wir sicher sein können, dieses andere Leben niemals je zu Gesicht zu bekommen“, sagte er in einem Telefonat mit dem Nobelkomitee während der Bekanntgabe des Preises. Dazu seien die Entfernungen im Weltall zu gigantisch.

Rätselhafte Dunkle Materie

Mit großen kosmischen Entfernungen kennt Peebles sich aus. Er hat entscheidend zu unserem Bild vom Weltall beigetragen, wie das Nobelkomitee betonte. Peebles bemerkte unter anderem, dass sich aus dem „Echo des Urknalls“, das bis heute als kosmische Hintergrundstrahlung durchs Weltall wabert, die Menge an Materie bestimmen lässt, die vor 13,8 Milliarden Jahren mit dem Universum entstanden ist. Die uns vertraute Materie, aus der etwa Planeten, Sterne, Menschen und Bäume bestehen, macht demnach nur fünf Prozent des Kosmos aus.

Rund fünfmal häufiger ist die rätselhafte Dunkle Materie, die sich nur über ihre Schwerkraft bemerkbar macht und deren Natur noch ungeklärt ist. Den größten Anteil stellt mit 69 Prozent die mysteriöse Dunkle Energie, die das Weltall immer schneller auseinander treibt. „Unser Universum wird zu einem immer dunkleren Ort werden“, betonte Nobel-Juror Danielsson. Alle drei Nobelpreisträger hätten mit ihren Erkenntnissen zu einem Bild des Universums beigetragen, das sehr viel merkwürdiger sei als erwartet.

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