Es gab immer Menschen, die darüber nachgedacht habe, ob dort draußen noch irgendwas ist? Ob die Erde der einzige Platz im Universum ist, auf dem Menschen leben? Oder ob es anderswo auch noch etwas existiert? Und wenn ja, was? Ich möchte aber nicht ganz in die Tiefen der Geschichte eintauchen (und habe zur antiken Vorstellung von Exoplaneten auch nicht recherchiert; wenn jemand Quellen kennt: Immer her damit!). Ich möchte bei dem Zeitpunkt anfangen, an dem sich die Astronomen ernsthafte Chancen ausrechneten, Planeten bei anderen Sternen auch tatsächlich zu finden.
Das ist nämlich gar nicht so einfach. Sterne sind hell und leuchten von selbst. Planeten sind dunkel und können nur Licht reflektieren. Planeten direkt zu sehen ist technisch erst seit wenigen Jahren machbar und auch heute funktioniert nur es nur in wenigen Spezialfällen. Im 18. Jahrhundert war daran nicht zu denken. Man musste sich indirekte Methoden überlegen, wenn man Planeten finden wollte. Aber viele Techniken der modernen Astronomie waren noch nicht entwickelt. Die Spektroskopie zum Beispiel entstand erst im 19. Jahrhundert. Man hatte also nicht viel Auswahl. Im wesentlichen konnte man nur zwei Dinge messen: Die Helligkeit und die Position eines Sterns.
Die Helligkeit würde prinzipiell Rückschlüsse auf die Existenz eines Planeten zulassen. Wenn ein Planet genau vor dem Stern vorüberzieht, wird sein Licht schwächer. Allerdings sind Planeten klein, die Sterne weit weg und die Teleskope waren damals nicht gut genug, um solche winzigen Helligkeitsschwankungen zu registrieren. Also blieb nur die Positionsmessung.
Die konnte aber auch zum Ziel führen. Denn ein Planet übt eine kleine Gravitationskraft auf seinen Stern aus. Wird ein Stern von einem Planeten umkreist, dann steht der nicht ruhig im Raum, sondern wackelt ein klein wenig hin und her. Und dieses Wackeln kann man vielleicht sehen. Natürlich ist auch das Wackeln ziemlich gering. Würde man die Sonne aus 33 Lichtjahren Entfernung betrachten, dann würde sie auf Grund der Anwesenheit von Jupiter diese Bahn beschreiben (der gelbe Kreis gibt zum Vergleich den Durchmesser der Sonne an):
Die Skala zeigt, dass es sich wirklich um eine geringe Bewegung handelt. Es sind nicht einmal 0,001 Bogensekunden. Das ist weniger als ein millionstel Grad. Also wirklich kaum zu sehen. Die Astronomen wussten damals auch nicht, wie weit die Sterne entfernt sind. Je weiter weg, desto schwerer wird die Messung.
Trotzdem entdeckte 1844 der Astronom Wilhelm Bessel genau so ein Wackeln beim Stern Sirius. Es war allerdings schnell klar, dass es kein Planet sein konnte, der Sirius zum Wackeln bringt. Dafür wackelte Sirius zu stark. Es musste ein kleiner, unsichtbarer Stern sein. Bessel hatte herausgefunden, dass Sirius Teil eines Doppelsternsystems ist (und der Begleiter ist ein weißer Zwerg, so schwer wie ein Stern aber nur so groß wie die Erde und deswegen kaum zu sehen).
In den nächsten Jahrzehnten suchte man weiter, fand aber nichts. Bei Sternen wie 70 Ophiuchi oder 61 Cygni konnte man zwar in den 1940er Jahren ein bisschen Wackelei messen. Aber die Daten waren nicht eindeutig und die verursachenden Objekte sowieso viel zu schwer, um Planeten zu sein (wenn, dann waren es eher braune Zwerge, deren Existenz aber mit den damaligen Daten nicht bestätigt werden konnte).
Aber dann kam Peter van de Kamp und Barnards Stern. Der amerikanische Astronom Edward Emerson Barnard entdeckte 1916 einen kleinen Stern. Er leuchtete recht schwach, war mit freiem Auge nicht zu sehen – zeigte aber trotzdem eine enorm große Eigenbewegung. Jeder Stern bewegt sich natürlich, ganz egal, ob er von einem Planet umkreist wird oder nicht. Aber da die meisten Sterne so weit weg sind, muss man sie sehr lange beobachten, um diese Bewegung zu registrieren. Wenn Barnards Stern also trotz seiner schwachen Leuchtkraft so eine starke Bewegung zeigte, dann musste er sehr nahe sein. Das ist er auch. Er ist nur 6 Lichtjahre entfernt und nach Proxima und Alpha Centauri der drittnächste Stern in unserer Umgebung.
Bewegung von Barnards Stern zwischen 2001 und 2010 (Bild: Alejandro Sanz Gómez, CC-BY-SA 2.5)
Die Chancen standen also gut, dass man dank seiner Nähe das von einenm Planeten verursachte Wackeln sehen könnte. Und van de Kamp bemühte sich sehr, es zu finden. Er beobachtete den Stern jahrelang; seit 1938. Und fand tatsächlich einen Planeten! Er war schwerer als Jupiter und brauchte 24 Jahre für eine Umkreisung des Sterns. Dabei war seine Bahn äußerst seltsam. Mal kam er dem Stern so nahe wie der Mars der Sonne. Und dann entfernte er sich wieder so weit, wie Saturn von der Sonne entfernt ist. Das war schon etwas ungewöhnlich. Noch ungewöhnlicher waren die anderen Messungen die van de Kamp bei anderen Sternen machte. Ein Kollege stellte fest, dass sich alle gemessenen Planetenumlaufzeiten durch 8 teilen lassen. DAS war nun wirklich seltsam.
Warum sollten alle Planeten um irgendwelche Sterne Umlaufzeiten haben, die sich durch 8 teilen lassen? Die Leute zweifelten an van de Kamps Messungen. Umso mehr, als sich zeigte, dass er alle 8 Jahre an seinem Teleskop herumgebastelt hatte und viele Dinge neu konfigurierte. Van de Kamp lies sich nicht beirren. 1969 verkündete er, er hätte nun zwei Planeten bei Barnards Stern gefunden.
1971 wollte der Doktorand George Gatewood die Messungen von van de Kamp wiederholen. Mittlerweile waren die Instrumente besser geworden; wenn die Planeten wirklich da waren, dann müsste Gatewood sie schnell in den Daten sehen können. Aber da war nichts! Auch der Direktor der Sternwarte, an der van de Kamp arbeitete, Nicholas Wagman, probierte das Wackeln von Barnards Stern zu messen. Ebenfalls erfolglos. Die Planeten schienen einzig und allein in van de Kamps Teleskop zu existieren; hervorgerufen durch einen systematischen Fehler der Instrumente.
Alle Messungen zeigten, dass sich Peter van de Kamp geirrt hatte. Es gab keine extrasolaren Planeten bei Barnards Stern. Van de Kamp aber war bis zu seinem Tod im Jahr 1995 überzeugt, dass er tatsächlich als erster einen extrasolaren Planeten entdeckt hatte. Hätte er noch 5 Monate länger gelebt, dann hätte er noch miterleben können, wie Astronomen den ersten echten Exoplaneten finden. Bevor das passieren konnte, fanden andere Astronomen aber noch andere interessante Sachen, die Sterne umkreisen. Dazu mehr im nächsten Teil.
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