Mehr als 800 Planeten bei fernen Sternen sind bisher bekannt – Tausende Kandidaten warten auf die Bestätigung. Und doch spüren die Astronomen, dass sie derzeit nicht wirklich weiter kommen. Einen Planeten, der in Größe und Temperatur der Erde auch nur ähnelt, haben die Forscher bisher nicht gefunden. Aktuellen Suchprogrammen gehen vor allem große Brocken nach Art von Neptun oder Jupiter in unserem Sonnensystem ins Netz, nicht aber kleine Objekte, die eventuell sogar bewohnbar sein könnten. Das wird sich bald ändern, hofft Ansgar Reiners, Astronom an der Universität Göttingen.
"Wir beschäftigen uns mit einem deutsch-spanischen Projekt mit dem Carmenes-Spektrographen, der am Calar-Alto-Observatorium in Andalusien gebaut werden soll, zusammen mit verschiedenen anderen deutschen und spanischen Instituten. Da soll innerhalb der nächsten zwei Jahre ein Spektrograph entstehen, mit dem wir dann Größenordnungsbereich 100 Planeten finden, von denen vielleicht dann einige auch in der bewohnbaren Zone sein könnten."
Mit dem Carmenes-Spektrographen wollen die Astronomen etwa 300 Sterne überwachen. Das Gerät zerlegt das Licht der Sterne in seine Wellenlängen – auf diese Weise ist genau zu sehen, wie schnell sich ein Stern bewegt. Hat ein Stern Planeten, so lässt ihn die Anziehungskraft der Planeten minimal hin- und herpendeln. Carmenes soll die Geschwindigkeit der Sterne auf einen Meter pro Sekunde genau messen: Über viele Lichtjahre hinweg wollen die Astronomen also beobachten, ob sich ein Stern im Fußgängertempo auf uns zu oder von uns weg bewegt. Diese indirekte Planetensuche kommt bereits seit vielen Jahren zum Einsatz – doch Ansgar Reiners und seine Kollegen haben es erstmals auf Sterne abgesehen, die die übrigen Forscher bisher nicht weiter beachtet haben.
"Wir beschäftigen uns im wesentlichen mit Planeten um sehr kühle Sterne und sehr kleine Sterne. Diese Sterne sind auch leichter als die Sonne und das hat den schönen Vorteil, dass die Planeten, die um sie herum kreisen, einen sehr viel höheren Einfluss auf den Stern ausüben. Der Stern bewegt sich stärker und man kann die sehr viel leichter finden. Die Planeten, die dann sehr viel näher dran sind am Stern und sich leichter finden lassen, bekommen auch weniger Strahlung von dem Stern ab. Die Planeten könnten sich also in der sogenannten bewohnbaren Zone befinden.""
Die Astronomen schlagen gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe: Anders als bei großen, sonnenähnlichen Sternen fallen bei den Roten Zwergen, wie die kühlen massearmen Exemplare heißen, bereits erdgroße Planeten auf. Diese Planeten hätten genau die richtige Temperatur, damit mögliches Wasser auf der Oberfläche weder verdampft noch gefroren ist, sondern in flüssiger Form vorkommt. Damit sind diese Planeten gute Kandidaten, um Leben außerhalb der Erde eine Heimstatt zu bieten. Und schließlich reicht für die Planetensuche bei den Roten Zwergsternen das Spiegelteleskop mit dreieinhalb Metern Durchmesser auf dem Calar Alto in Südspanien.
"In diesem Fall, das ist der große Vorteil, braucht man dafür keine so großen Teleskope, weil der Effekt so groß ist, weil diese Sterne eben so leicht sind, dass sie sich sehr stark bewegen. Außerdem nutzen wir einen anderen Effekt aus, dass die Sterne sehr kühl sind. Und kühle Sterne haben den Vorteil, dass sie sehr viel Licht im infraroten Bereich ausstrahlen."
Damit sind diese Sterne kein Ziel gängiger Suchprogramme, die vor allem im sichtbaren Licht arbeiten. Ansgar Reiners und sein Team wagen nun erstmals den Vorstoß in die infrarote Nische. Dieses Projekt ist nicht ganz ohne Risiko, zeigen Rote Zwerge doch meist viele Sternflecken und Explosionen, was das Signal möglicher Planeten verfälscht. Doch wenn das Carmenes-Team diese Hürde nimmt, dann gehört das Observatorium auf dem Calar Alto bald zu den Zentren der Planetensuche. Da Rote Zwerge die mit Abstand häufigsten Sterne im Kosmos sind, wären Entdeckungen mit Carmenes ein Hinweis darauf, dass es im All nur so wimmelt von Planeten ähnlich der Erde. Womöglich zeigt sich in einigen Jahren, dass viele Rote Zwerge blaue Planeten haben.
"Wir beschäftigen uns mit einem deutsch-spanischen Projekt mit dem Carmenes-Spektrographen, der am Calar-Alto-Observatorium in Andalusien gebaut werden soll, zusammen mit verschiedenen anderen deutschen und spanischen Instituten. Da soll innerhalb der nächsten zwei Jahre ein Spektrograph entstehen, mit dem wir dann Größenordnungsbereich 100 Planeten finden, von denen vielleicht dann einige auch in der bewohnbaren Zone sein könnten."
Mit dem Carmenes-Spektrographen wollen die Astronomen etwa 300 Sterne überwachen. Das Gerät zerlegt das Licht der Sterne in seine Wellenlängen – auf diese Weise ist genau zu sehen, wie schnell sich ein Stern bewegt. Hat ein Stern Planeten, so lässt ihn die Anziehungskraft der Planeten minimal hin- und herpendeln. Carmenes soll die Geschwindigkeit der Sterne auf einen Meter pro Sekunde genau messen: Über viele Lichtjahre hinweg wollen die Astronomen also beobachten, ob sich ein Stern im Fußgängertempo auf uns zu oder von uns weg bewegt. Diese indirekte Planetensuche kommt bereits seit vielen Jahren zum Einsatz – doch Ansgar Reiners und seine Kollegen haben es erstmals auf Sterne abgesehen, die die übrigen Forscher bisher nicht weiter beachtet haben.
"Wir beschäftigen uns im wesentlichen mit Planeten um sehr kühle Sterne und sehr kleine Sterne. Diese Sterne sind auch leichter als die Sonne und das hat den schönen Vorteil, dass die Planeten, die um sie herum kreisen, einen sehr viel höheren Einfluss auf den Stern ausüben. Der Stern bewegt sich stärker und man kann die sehr viel leichter finden. Die Planeten, die dann sehr viel näher dran sind am Stern und sich leichter finden lassen, bekommen auch weniger Strahlung von dem Stern ab. Die Planeten könnten sich also in der sogenannten bewohnbaren Zone befinden.""
Die Astronomen schlagen gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe: Anders als bei großen, sonnenähnlichen Sternen fallen bei den Roten Zwergen, wie die kühlen massearmen Exemplare heißen, bereits erdgroße Planeten auf. Diese Planeten hätten genau die richtige Temperatur, damit mögliches Wasser auf der Oberfläche weder verdampft noch gefroren ist, sondern in flüssiger Form vorkommt. Damit sind diese Planeten gute Kandidaten, um Leben außerhalb der Erde eine Heimstatt zu bieten. Und schließlich reicht für die Planetensuche bei den Roten Zwergsternen das Spiegelteleskop mit dreieinhalb Metern Durchmesser auf dem Calar Alto in Südspanien.
"In diesem Fall, das ist der große Vorteil, braucht man dafür keine so großen Teleskope, weil der Effekt so groß ist, weil diese Sterne eben so leicht sind, dass sie sich sehr stark bewegen. Außerdem nutzen wir einen anderen Effekt aus, dass die Sterne sehr kühl sind. Und kühle Sterne haben den Vorteil, dass sie sehr viel Licht im infraroten Bereich ausstrahlen."
Damit sind diese Sterne kein Ziel gängiger Suchprogramme, die vor allem im sichtbaren Licht arbeiten. Ansgar Reiners und sein Team wagen nun erstmals den Vorstoß in die infrarote Nische. Dieses Projekt ist nicht ganz ohne Risiko, zeigen Rote Zwerge doch meist viele Sternflecken und Explosionen, was das Signal möglicher Planeten verfälscht. Doch wenn das Carmenes-Team diese Hürde nimmt, dann gehört das Observatorium auf dem Calar Alto bald zu den Zentren der Planetensuche. Da Rote Zwerge die mit Abstand häufigsten Sterne im Kosmos sind, wären Entdeckungen mit Carmenes ein Hinweis darauf, dass es im All nur so wimmelt von Planeten ähnlich der Erde. Womöglich zeigt sich in einigen Jahren, dass viele Rote Zwerge blaue Planeten haben.