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Der Phantomplanet um Barnards Stern
08. Juli 2005. Heutzutage ist es unter Wissenschaftlern allgemein anerkannt, dass es Planeten gibt, die andere Sterne umkreisen. In der vergangenen Dekade wurden rund 130 dieser extrasolaren Planeten entdeckt. Die erste solche „Entdeckung“ eines solchen Planeten um Barnards Stern war jedoch ein falscher Alarm.


Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten(Quelle: NASA)

Auf einer Konferenz über extrasolare Planeten erzählte Alan Boss, Astronom am Carnegie Institute in Washington die Geschichte dieses wissenschaftlichen Schlamassels.

Das Forschungsgebiet der extrasolaren begann in gewisser Weise mit Peter Van de Kamp. Van de Kamp war einige Jahre Professor an der University of Virginia. Im Jahr 1937 ging er an das Swarthmore College und wurde Direktor des dortigen Sproul Observatory. Im folgenden Jahr begann er eine langfristige Suche nach Sternbegleitern mit sehr geringer Masse. Einer der ersten Sterne die er auf eine Suchliste nahm war Barnards Stern. Barnards Stern ist nach den drei Sternen des Alpha Centauri Systems der sonnennächste Stern. Unglücklicherweise ist Barnards Stern ein Zwergstern der Klasse M, der mit dem bloßen Auge nicht gesehen werden. Mit einem kleinen Teleskop ist er jedoch zu erkennen.

Van de Kamp begann mit der Datenaufnahme im Jahr 1938 und setzte sie knapp 25 Jahre fort. Im Jahr 1963 schließlich fühlte er sich so zuversichtlich, dass er seine ersten Ergebnisse präsentierte. Es waren entsetzlich komplizierte Berechnungen. Er und seine Kollegen suchten nach Abweichungen der Sternposition von einem Mikrometer auf einer fotografischen Platte. Sie versuchten die Mitte der kleinen, verschwommenen Punkte zu messen, die die Sterne darstellten. 10 Leute nahmen unabhängig voneinander auf der gleichen Platte Maß, anschließend wurde aus deren Ergebnissen ein Durchschnitt errechnet, um mögliche individuelle systematische Fehler auszuschalten, um so das wahre Zentrum des Sterns auf der Fotoplatte zu finden.

Nach der Untersuchung von etwa 2400 Platten fand er Beweise für ein Wackeln („Wobble“) in der Bahn des Sterns, welches mit dem Einfluss eines planetarischen Begleiters von 1,6 Jupitermassen in einer Entfernung von 4,4 Astronomischen Einheiten übereinstimmte. Das seltsame an der vorausgesagten Bahn des Begleiters war seine Unvereinbarkeit mit einer annähernd kreisförmigen Umlaufbahn. Stattdessen hatte die Bahn einen Zacken. Es war also ein etwas exzentrischer Orbit, aber die Leute dachten sich, „na gut, vielleicht ist das nicht so schlimm“. Barnards Planet wurde das Lehrbuchbeispiel eines extrasolaren Planeten. Man glaubte seit langem, dass extrasolare Planeten existieren, und so wurde dieser eben zum Lehrstück.

Zehn Jahre vergingen, bis 1973 George Gatewood die Bühne betrat. Er absolvierte seinen PhD in Astrometrie an der University of Pittsburgh. Er wollte Barnards Stern nicht wirklich studieren, aber einige seiner Professoren drängten ihn dazu. Also wurde er in die Sache hineingezogen und er begann, eigene Messungen mit verschiedenen Teleskopen anzustellen. Er hatte nur 240 Fotoplatten, aber sie wurden mit ganz anderen Teleskopen erstellt. Für seine Abschlussarbeit setzte er sich daran, seine Platten durchzugehen.

Statt selbst an einer Plattenmessmaschine sitzend die Sichtungen durchzuführen, benutzte er eine neumodische Maschine des US Naval Observatory, die das automatisch erledigte. Ebenso wichtig war, dass eine Methode verwendet wurde, die vorher nicht zum Einsatz gekommen war. 1973 konnte er und sein Doktorvater Heinrich Eichhorn die Ergebnisse zu Barnards Stern vorstellen. Sie hatten an wesentlichen Punkten, die sie sehr genau gemessen hatten und denen sie großes Vertrauen schenkten, keine Übereinstimmung mit der von Van de Kamp erstellten Kurve feststellen konnten, Sehr höflich und zurückhaltend sagten sie also, dass sie keine Beweise für den Planeten von Peter Van de Kamp gefunden hätten.

Im gleichen Jahr kam es noch schlimmer für den vermuteten Planeten, als ein Artikel von John Hershey, der ebenfalls am Swartmore College Observatory arbeitete, im Astronomical Journal veröffentlicht wurde. Er hatte den Stern Gliese 793, ebenfalls ein M Zwergstern, und als er die astrometrischen Messkurven von Barnards Stern und Gliese 793 nebeneinander legte, beide im Jahr 1949 einen Sprung in die gleiche Richtung machten und 1957 einen weiteren Sprung in die entgegengesetzte Richtung. Das würde bedeuten, dass beide entweder genau den gleichen Planeten haben, oder aber das etwas anderes, nämlich ein systematischer Messfehler, die Sprünge verursachte.

Das war natürlich genau die Ursache. 1949 gab es eine größere Veränderung am Swarthmore Teleskop, indem eine neue gusseiserne Halterung für die Linse eingebaut wurde. Außerdem wurden die Chemikalien für die Fotoplatten gewechselt, was auch einen entscheidenden Unterschied ausmacht, wenn man Dinge von der Größe eines Mikrometers messen will. 1957 wurde die Linse des Teleskops neu justiert. Van de Kamp hatte versucht, diese Veränderungen in seine Berechnungen mit einzubeziehen, aber seine Korrekturen waren offensichtlich nicht ausreichend. Zu diesem Zeitpunkt warf Van de Kamp seine alten Daten weg und begann mit neuen Messungen, da er weiterhin glaubte, dass Barnards Stern einen Planeten habe. Die Mehrheit bezweifelte das. Das war 1973 und das Forschungsgebiet fiel in einen 20 Jahre langen Dornröschenschlaf.

In neuerer Zeit hat Fritz Benedict von der University of Texas Barnards Stern mit dem Hubble Space Telescope (HST) beobachtet und bisher kein Signal eines Planeten finden können. Stattdessen ist Barnards Stern wesentlich nützlicher für die Suche nach mechanischen Problemen am HST, denn wenn Barnards Stern zu wackeln scheint, heißt das normalerweise doch, dass mit dem HST etwas nicht stimmt.    

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Quelle: Astrobiology Magazine zur Startseite...



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