Neue Lasertechnologie könnte als erstes einen Zwilling der Erde finden

27.04.2008 - Durch die gegenwärtig angewandten Methoden bei der Suche nach extrasolaren Planeten werden zumeist jupiterähnliche Planeten aufgespürt. Wissenschaftler bemühen sich zwar durch immer raffiniertere Methoden auch kleine Planeten aufzuspüren, jedoch gelangt man dabei relativ schnell an die technischen Grenzen des heute machbaren, doch eine bahnbrechende Lastertechnologie die von Wissenschaftler des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und des MIT entwickelt wurde, könnte den Astronomen helfen Planeten von der Größe der Erde aufzuspüren.

„Wir sind am Scheitelpunkt einer neuen Ära der Planetensuche“ sagt der Astrophysiker Chih-Hao Li vom CfA. „Mit dieser Technologie die wir gerade entwickeln, werden Astronomen in der Lage sein, wahrhaftig erdähnliche Planeten, bezogen auf ihre Größe und ihren Orbit, zu entdecken.“

Das Projekt wurde am 3. April auch in der Fachzeitschrift Nature vorgestellt und die Planetenjäger dieser Welt sind neugierig, ob die vollmundigen Versprechungen auch realisiert werden können, denn einen Zwilling der Erde zu finden, der in der grünen Zone um einen Stern liegt, so dass die Temperaturen auch flüssiges Wasser erlauben, wäre ein wissenschaftlicher Durchbruch, der so etwas wie das astronomische Äquivalent zur Mondlandung wäre.

Planeten die um ferne Sterne kreisen sind viel zu dunkel und viel zu weit entfernt als das man sie direkt sehen und fotografieren könnte, weswegen die Astronomen auch mehrere indirekte Methoden der Planetensuche entwickelt haben.

So macht man sich das Gesetz der gegenseitigen Massenanziehung zu nutze, denn nicht nur ein Stern zieht mit seinen großen Schwerkraft an einen Planeten, sondern auch umgekehrt, weshalb beide kosmischen Objekte um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen und dabei auch ins Wanken kommen und dank empfindlicher Spektrografen kam man so auch schon den ein oder anderen Gasriesen auf die Spur.

Doch leider ist dieses Wanken von der Masse und der Entfernung des Planeten zum Stern abhängig, weshalb so viele „hot Jupiters“ aufgespürt werden. Dabei handelt es sich um jupiterähnliche Planeten, die sehr nah um einen Stern, in wenigen Tagen, kreisen. Aber nicht um kleine oder weit entfernte Planeten, die auch Wasser im flüssigen Aggregatzustand beherbergen könnten, denn wie die Bezeichnung „hot“ vermuten lässt, sind die Temperaturen auf diesen Welten sehr hoch.

Auch mit den besten zurzeit zur Verfügung stehenden Instrumenten lassen sich deshalb nur Planeten mit der min. 5-fachen Masse der Erde in einer merkurähnlichen Umlaufbahn aufspüren. Doch das neue Gerät mit der Bezeichnung „astro-comb“ soll auch in der Lage sein erdähnliche Planeten, 1 AU (Astronomische Einheit, die die Strecke Sonne-Erde bedeutet) vom Stern entfernt auszuspüren. Dabei kommen ultrakurze Femtosekunden Laser-Impulse zum Einsatz, die mit einer Atomuhr gekoppelt sind, um das Licht, das von einem Stern zur Erde gelangt extrem präzise zu messen.

Damit würde die bisherige Genauigkeit um den Faktor 100 gesteigert und Astronomen wären so in der Lage einen Zwilling der Erde aufzuspüren.

Ein Prototyp des „astro-comb“ soll noch diesen Sommer am Mount Hopkins Observatory in Arizona getestet werden und falls nötig soll auch noch die ein oder andere Änderungen umgesetzt werden bevor ein verbessertes Gerät auf den Kanarischen Inseln beim so genannten New Earths Facility im Jahr 2010 zum Einsatz kommt.