Wissenschaftler suchen in den Sternen nach bewohnbaren Planeten
Außerirdisches Leben setzt voraus, dass es bewohnbare, erdähnliche Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gibt. Was unseren Planeten so besonders macht, ist, dass er über eine feste äußere Kruste verfügt und seine Sonne in einer Entfernung umkreist, die flüssiges Wasser zulässt. Bis heute wurden nur wenige andere Planeten entdeckt, welche diese Kriterien ebenfalls erfüllen und somit als „habitabel“ gelten. Im EU-geförderten Projekt WAVELENGTH STANDARDS werden neue Kalibrierungsstrategien entwickelt, die ermöglichen, bei den von Sternen emittierten Lichtwellen selbst die kleinsten Schwankungen zu erkennen. Dies soll Astronomen dabei unterstützen, neue, potentiell bewohnbare Planeten aufzuspüren und eines Tages die große Frage zu beantworten, ob wir tatsächlich allein im Universum sind. Astronomisch hohe Leistung Im Projekt, das Ende 2016 nach fünfjähriges Laufzeit abgeschlossen werden soll, wurden bereits mehrere Erfolge erzielt. „Durch unsere Mitarbeit an der Entwicklung und Herstellung von Instrumenten haben wir zu einigen internationalen, langfristigen Projekten beigetragen“, erklärt Projektkoordinator Prof. Ansgar Reiners von der Georg-August-Universität Göttingen. „Teil dieser Projekte war die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben. Einige der Entdeckungen trugen dazu bei, die Entstehung von Planeten besser zu verstehen, etwa des Planeten von Kapteyns Stern.“ Mit WAVELENGTH STANDARDS wurde außerdem ein wesentlicher Beitrag zum CARMENES-Projekt geleistet, bei dem zwei Spektrografen (Instrumente zur Messung von Wellenlängen) mit einer Empfindlichkeit hergestellt wurden, die sich bis in den Infrarotbereich erstreckt. So kann mit ihnen nach erdähnlichen Planeten gesucht werden, die um Sterne von geringer Masse kreisen. Das Team um Prof. Reiners war für die Kalibrierung, Datenreduktion und Analyse zuständig. „Auch mit der Kalibrierungsarbeit, die wir im Rahmen des Projekts CRIRES+ am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (European Southern Observatory, ESO) geleistet haben, waren wir erfolgreich. Unsere Gruppe wird zudem mit der Entwicklung der Kalibrierungseinheit für das geplante E-ELT (European Extremely Large Telescope) betraut sein. Dieser hochauflösende Spektrograf wird einen Durchmesser von 39 m haben und das neue Flaggschiffprojekt der ESO darstellen.“ Durch Geldmittel vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) konnte das Team um Prof. Reiners zudem hochgenaue Versuche mit lokalen Teleskopen durchführen und hochmoderne Verfahren für die Frequenzkalibrierung (mit Laserfrequenzkämmen) erproben. „Wir konnten alle Geräte, die für äußerst präzise Messungen erforderlich sind, selbst installieren“, fügt Reiners hinzu. Auf der richtigen Wellenlänge Um potentiell bewohnbare Planeten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden, sind extrem empfindliche Geräte von Nöten. Im Sternenlicht müssen winzige, regelmäßige Änderungen erkannt werden, die darauf hinweisen, dass der Stern von einem Planeten umkreist wird. Für solche Untersuchungen sind ultrapräzise Lichtquellen erforderlich, die bei der Messung der Lichtwellenlängen als Referenz herangezogen werden können. Unsere lokale stellare Nachbarschaft wird von „kalten“ Sternen dominiert, doch gerade für diesen Sternentyp waren die benötigten Kalibrierungen bisher schlicht nicht verfügbar. „Ein kleiner, erdähnlicher Planet kann in Form einer Wellenlängenänderung im Licht eines Stern beobachtet werden. Das heißt, dass sich die Farbe des Sterns sehr leicht verändert“, erklärt Prof. Reiners. „Deshalb müssen wir neue Wellenlängenstandards entwickeln, mit denen wir feststellen können, aus welchen bestimmten Wellenlängen sich das Sternenlicht zu einem bestimmten Zeitpunkt zusammensetzt. Und genau dies ist das Ziel unseres Projekts. Unsere Gruppe ist nun einige der wenigen auf der ganzen Welt, die Kalibrierungsstrategien und -geräte für Radialgeschwindigkeitsspektrometer der nächsten Generation liefern können.“ Weitere Informationen finden Sie auf: Website des Projektkoordinators CORDIS-Projektwebseite
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