Von Rainer Kayser

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems scheint erstmalig ein Team kanadischer Astronomen nachgewiesen zu haben. Von 16 Sternen in der näheren Nachbarschaft unserer Sonne zeigen sieben Anzeichen dafür, daß sie von jupiterähnlichen Himmelskörpern begleitet werden.

Die Mehrheit der Astronomen ist überzeugt davon, daß andere Sterne ebenso wie unsere Sonne Planeten besitzen. Die Bildung von Planeten scheint ein natürlicher Prozeß in der Folge der Entstehung eines Sterns aus einer Gaswolke zu sein. Allein, die im wahrsten Sinne des Wortes astronomischen Entfernungen zwischen den Sternen machen die Entsendung von Raumsonden selbst zu unseren nächsten Nachbarsternen zu Jahrtausend-Programmen.

So bleibt einstweilen nur die Beobachtung aus der Ferne, vom Erdboden aus. Bislang ist es allerdings niemandem gelungen, durch direkte Beobachtung auch nur einen extrasolaren Wandelstern aufzuspüren. Das ist kein Wunder, denn die Situation ist für den irdischen Beobachter extrem schwierig. Ein erdähnlicher Planet reflektiert nur ein Zehnmilliardstel des Lichtes, das von seinem Zentralgestirn ausgesendet wird. Dazu kommt der, von uns aus gesehen, winzige Abstand zwischen Stern und Planet. Schon bei einer astronomisch geringen Entfernung des Sterns von zehn Lichtjahren (das Licht legt in einem Jahr die unvorstellbare Strecke von neun Billionen Kilometern zurück) beträgt der Abstand Stern-Planet für uns nur ein Fünftel einer Bogensekunde – das ist nicht mehr als die Größe eines Stecknadelkopfes, betrachtet aus einer Entfernung von einem Kilometer!

So mußten die Himmelsforscher auf indirekte Nachweismethoden ausweichen. Ein großer Planet sollte die Bewegung eines Sterns ein wenig stören. Tatsächlich kreist ein Planet nicht direkt um sein Zentralgestirn, wie meist vereinfachend gesagt wird, sondern beide Himmelskörper kreisen um ihren gemeinsamen Schwerpunkt. Da die Masse eines Planeten viel kleiner ist als die eines Sterns, liegt dieser Schwerpunkt in der Nähe des Zentralgestirns. Für den irdischen Betrachter sieht das Ganze so aus, als wenn der Stern auf seiner Bahn durch das All „torkelt“.

In den fünfziger Jahren glaubte der Astrophysiker Peter van de Kamp, einen solchen Effekt bei Barnard’s Stern nachgewiesen zu haben. Barnard’s Stern, ein lichtschwacher Nachbar der Sonne in nur sechs Lichtjahren Entfernung, zeichnet sich durch seine besonders große Eigenbewegung aus. Nach van de Kamps Messungen sollte ein Planet mit der l,6fachen Masse des Jupiter Schwankungen in der Bewegung des Sternchens verursacht haben. Die Daten van de Kamps sind bis heute umstritten. Viele Astronomen glauben, daß der vermeintliche Planet lediglich durch Meßfehler vorgegaukelt worden ist. Die Genauigkeit der damaligen Instrumente war für derartige Aufgabenstellungen noch völlig unzureichend. Das hat sich mittlerweile geändert, und so fühlten sich die kanadischen Forscher Bruce Campbell, Gordon Walker und Stephenson Yang ermutigt, die Suche erneut aufzunehmen. Sechs Jahre lang beobachteten sie 16 Sterne in unserer näheren kosmischen Umgebung mit dem großen 3,6-Meter-Spiegelteleskop auf dem Mauna Kea in Hawaii, das gemeinsam von Kanada und Frankreich betrieben wird. Die Wissenschaftler suchten nach Veränderungen im Spektrum der Sterne, wie sie durch den sogenannten Doppler-Effekt verursacht werden. Dieser Effekt ist uns aus dem täglichen Leben vertraut. Die Hupe oder gar das Martinshorn eines sich uns nähernden Fahrzeugs klingt höher (kurzwelliger), jenes eines sich entfernenden Fahrzeugs dagegen klingt tiefer (langwelliger) als normal. Ähnlich wie beim Schall ist es auch beim Licht. Bewegt sich ein Stern auf uns zu, so erscheint uns sein Licht kurzwelliger („blauverschoben“), entfernt er sich von uns, erscheint sein Licht langwelliger („rotverschoben“). Daher führt das „Torkeln“ des Sterns auf seiner Bahn durch das All auch zu periodischen Schwankungen in seinem Spektrum.

Campbell, Walker und Yang können mit ihrer Methode die Geschwindigkeit des Sterns auf 40 km/h genau bestimmen. Das sollte zum Nachweis von Planeten, die etwa so groß oder größer als der Jupiter sind, ausreichen.