Was machen eigentlich diese Astronomen?

Mit einem sündteuren Ofenrohr ins Gebirge schauen und Forschungsgelder kassieren? Dass dahinter wichtige Wissenschaft steht, zeigt das Team am Wendelsteiner Observatorium.

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Auf 1837 Meter über dem Meeresspiegel betreiben Harald Lesch, Arno Riffeser und Hanna Kellermann Wissenschaft und Forschung, um unser Verständnis über das Universum zu erweitern.

Die Ludwig-Maximilians-Universität München hat mit Förderung des Bundesamtes für Bildung und Forschung dem Team am Wendelsteinobservatorium über die Schulter geschaut. Ein dabei entstandenes zehnminütiges Video fängt die traumhafte Umgebung des Wendelstein ein und lässt etwas wehmütig über den eigenen Arbeitsplatz nachdenken.

Sie suchen zum Beispiel Planeten, die außerhalb von unserem Sonnensystem ihre Kreise ziehen. Das ist etwas schwieriger als weiter entfernte Sonnen zu suchen, da die Planeten ja in der Regel nicht leuchten. Aber sie können einen Stern verdunkeln, wenn der Planet etwa an ihm vorbeizieht. Der Stern strahlt etwas weniger hell und daraus kann das Team die Größe des Planeten bestimmen. Das ist die sogenannte Transitmethode.

Die zweite Methode untersucht, wie der Stern und der Planet miteinander reagieren. Wenn der Planet gerade hinter einem Stern steht, zieht er ihn vom Betrachter weg, und zum Betrachter hin, wenn er vor ihm vorbei zieht. Das macht das Licht, das wir vom Stern sehen, etwas bläulicher, und wenn er von uns weggeht, etwas rötlicher. Je schneller sich diese Farbverschiebung vollzieht, desto mehr Masse muss der Planet haben.

Nachtskifahrer werden zum Problem

Je größer ein Teleskop diese Objekte abbilden kann, desto exakter können wir Daten sammeln. Das Teleskop auf dem Wendelstein Observatorium ist ein Spiegelteleskop mit einem Spiegel, der mehr als zwei Meter groß ist. Nachts wird die Kuppel geöffnet und das Licht der Nacht fällt auf den großen Spiegel, bündelt und leitet es auf einen zweiten, der auf einen dritten, dieser entweder auf eine Kamera, eine Infrarotkamera oder über ein Glasfaserkabel in das Labor des Observatoriums.

Die Nacht ist gut geeignet, da es auf dem Wendelstein wenig Lichtverschmutzung gibt, die das Sternenlicht vernebelt, einmal abgesehen von den Nachtskifahrern. Über den Rest der Zeit können dort ziemlich scharfe Fotos gemacht werden, erst recht, wenn in den Tälern die Wolkendecke tief liegt.

Wenn nun das Licht eines Sterns ins Labor wandert, wird dort das Lichtspektrum gemessen und in seine Teile zerlegt. Hier sucht das Forscherteam nach winzigen Bewegungen, und sei es nur eine Bewegung in der Größe eines Pixels oder weit darunter. Das könnte ein Zeichen sein, dass der Stern durch etwas bewegt wird, möglicherweise durch einen Planeten. Nicht selten sind die beobachtbaren Sterne über 100 Lichtjahre entfernt. Gemessen werden auf diese Entfernungen Bewegungen von ein paar Metern pro Sekunde, das ist, wie wenn sich der Stern in der Geschwindigkeit eines schnellen Spaziergängers bewegt. Das ist präzise Astronomie. Messbar, nachvollziehbar, und daher das Gegenteil von Astrologie.

Marsbewohner und ihre Bewässerungskanäle

Als die Teleskope noch nicht so präzise und auf weite Entfernungen etwas unscharf waren, kam auch viel menschliche Phantasie dazu. Der Astronom Giovanni Schiaparelli beobachtete mit einem neuen Teleskop 1877 die Strukturen auf dem Mars. Er glaubte, Furchen und Rinnen zu entdecken und bezeichnete sie als „canali“, auf italienisch Kanäle. Im Italienischen müssen diese aber nicht künstlich sein, in der englischen Übersetzung jedoch schon. Nun dachten viele seiner Leser, Schiaparelli würde von Aliens auf dem Mars reden, die diese Kanäle angelegt hätten. Der Hype war perfekt. Allerdings tendiert das menschliche Auge dazu, zwischen Punkten Linien ziehen zu wollen, vor allem, wenn die Punkte unscharf sind. Das kann gut in einer Schulklasse ausprobiert werden, wenn Schülerinnen und Schüler das gleiche punktierte Bild aus einem Meter, zwei oder fünf Metern anschauen und beschreiben sollen.

Je besser das Teleskop, desto genauer können theoretische Hypothesen durch experimentelle Beobachtungen überprüft werden. Das ist das Zentrum der Wissenschaft Astronomie. Mit Blick zurückgewandt auf den eigenen Planeten wird man sich vielleicht erneut seiner Schönheit und schützenswerten Besonderheit bewusst.

Kurz und knapp:

• Die LMU München betreibt ein Universitätsteleskop auf dem Wendelstein
• Ein Schwerpunkt liegt auf der Entdeckung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
• Auf über 100 Lichtjahren Entfernung kann das Wendelstein Observatorium Bewegungen von Sternen im Meterbereich messen. Bewegungen, die von der Schwerkraft von unbekannten Planeten ausgelöst werden können.

Der Artikel erschien zunächst auf idowa.de