Sind wir allein im Universum? Um diese Frage beantworten zu können, ist es wichtig zu wissen, ob auch dort draußen Sterne von Planeten umkreist werden. Seit 1995 wissen wir, sie werden umkreist. In diesem Jahr wurde der erste dieser extrasolaren Planeten oder kurz Exoplaneten entdeckt: 51 Pegasi b. Seitdem wurden weit über 100 Exoplaneten nachgewiesen, meistens vom Format der Gasgiganten Jupiter oder Saturn. Das liegt daran, dass die heutigen Messmethoden nicht feinfühlig genug sind, um auch kleinere, erdähnliche Planeten zu erkennen. Insbesondere lassen sich extrasolare Planeten bisher nicht mit dem Telekop sichtbar machen. Denn die Astronomen müssen mit folgenden Problemen kämpfen.

Aktualisierung: Am 25. Juni 2004 wurde ein lichtschwacher Begleiter des Sterns GQ Lupi im Sternbild Wolf entdeckt (bekanntgegeben im April 2005). Nach seinen gemessenen Eigenschaften ist dies möglicherweise der erste Planet, der direkt im infraroten Licht abgebildet wurde (alternativ: Brauner Zwerg). Die Daten müssen durch weitere Messungen und verbesserte theoretische Modelle gehärtet werden. Entf.: 400 Lj, 1-2 Jupitermassen, Bahnradius: 100 AE; Forscherteam um Ralph Neuhäuser & Günter Wuchterl, Astrophysikalisches Institut Jena; Very Lage Telescope der Eso in Chile, adaptive Optik, bei 2,2 µm; http://www.astro.uni-jena.de/GQ/.

Probleme

Das Licht des Planeten muss vom Licht seines Sterns getrennt werden. Aus einer Entfernung von einigen Lichtjahren ist das nicht einfach. Die Erde beispielsweise hätte betrachtet aus einer Entfernung von 3,26 Lichtjahren (= 1 Parsec) den Winkelabstand 1/3600 Grad (= 1 Bogensekunde). Zum Vergleich: Zwei Autoscheinwerfer in 250 Kilometern Entfernung haben den Winkelabstand 1 Bogensekunde. Alpha Centauri A und B sind 4,3 Lichtjahre (= 1,3 Parsec) von uns entfernt und haben den Winkelabstand von maximal 20 Bogensekunden.

Zwei Autoscheinwerfer in 250 Kilometer Entfernung zu unterscheiden ist schwierig. Noch schwieriger ist es, wenn einer der Scheinwerfer Milliarden Mal heller strahlt als der andere. Das entspricht dem Helligkeitsunterschied zwischen einem Stern und seinem Planeten.

Wie kann man sie dann entdecken?

Sie können indirekt nachgewiesen werden durch den Schwerkrafteinfluss auf ihren Stern. Denn Stern und Planet ziehen gegenseitig aneinander, so dass sie beide um den gemeinsamen Schwerpunkt kreisen, der allerding nahe beim Sternzentrum liegt. Die eiernde Bewegung des Sterns kann nachgewiesen werden, falls der Planet nicht zu klein ist.

Für die nächsten Jahre sind verfeinerte Suchprojekte von irdischen Observatorien aus und insbesondere mit Weltraumsonden geplant. Mit ihrer Hilfe können dann auch erdähnliche Exoplaneten entdeckt und sogar deren Atmosphären nach Anzeichen von Leben untersucht werden.

Planetensysteme im Vergleich. Für das Sonnensystem sind von links nach rechts Merkur, Venus, Erde, Mars und Jupiter eingezeichnet. Die Abstände sind in etwa maßstabsgerecht, die Stern- und Planetendurchmesser sind symbolisch angedeutet und stark übertrieben. Der wahre Sonnendurchmesser ist etwa ein Hundertstel des Abstands Erde-Sonne.

51 Pegasi b. Das ist der erste extrasolare Planet, der entdeckt wurde. Er hat mindestens etwa die halbe Jupitermasse und umkreist den sonnenähnlichen Stern des Sternbilds Pegasus im überaschend kleinen Abstand von 0,05 AE, das ist ein Zwanzigstel des Abstands Erde-Sonne. Der Planet dürfte daher gut 1000°C heiß sein. Der kleine Abstand widerspricht den theoretischen Modellen der Entstehung von Planetensystemen und hat dadurch Überlegungen zu Bahnveränderungen angestoßen. Entdeckt haben den Exoplaneten die beiden Schweizer Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz im Jahr 1995.

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Drei Planetensysteme in Zahlen

Alle Planeten der folgenden Tabelle wurden durch Messung der Radialgeschwindigleit des Sterns gefunden. Abkürzungen: Lj=Lichtjahr, Ls=Sonnenleuchtkraft, Ms=Sonnenmasse, Mj=Jupitermasse, Me=Erdmasse, Abstand=große Halbachse der mehr oder weniger elliptischen Bahn, Exzentr.=Exzentrizität der Bahn, AE=Astronomische Einheit (mittlerer Abstand Erde-Sonne).