Breakthrough Initiatives und Europäische Südsternwarte suchen gemeinsam Planeten im Alpha-Centauri-System

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Das Very Large Telescope der ESO vor dem Hintergrund des Sternsystems Alpha Centauri.

Copyright: Y. Beletsky (LCO)/ESO

München (Deutschland) – Neben der Suche nach außerirdischer Intelligenz verfolgen die “Breakthrough Initiatives” auch das visionäre Ziel, eine Sonde mittels Lichtsegeln innerhalb von 20 Jahre ins Dreifachsternsystem Alpha Centauri zu schicken (…GreWi berichtete). Nachdem erst im vergangenen Jahr ein erdartiger und vielleicht sogar lebensfreundlicher Planet um den Alpha-Centauri-Stern Proxima Centauri von Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) entdeckt wurde (…GreWi berichtete), haben beide Organisationen nun eine Vereinbarung zur Suche nach weiteren Planeten im Alpha-Centauri-System unterzeichnet.

Konkret haben ESO-Generaldirektor Tim de Zeeuw und Pete Worden, Vorsitzender der Breakthrough Prize Foundation und Geschäftsführer von Breakthrough Initiatives sich auf die Adaptierung der Instrumentierung des “Very Large Telescope” (VLT) in Chile geeinigt. “Damit soll die Suche nach Planeten im nahen Sternsystem Alpha Centauri möglich werden, da solche Planeten auch irgendwann Ziel von Miniatur-Raumsonden der ‘Breakthrough Starshot-Initiative’ werden sollen”, erläutert die ESO-Pressemitteilung.

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Die Vereinbarung umfasse finanzielle Unterstützung für das Instrument VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared), das am Very Large Telescope (VLT) der ESO installiert ist: “Durch eine Modifizierung soll die Leistungsfähigkeit des Instruments deutlich verbessert werden, so dass es um Alpha Centauri, dem der Erde nächstgelegenen Sternensystem, nach potentiell bewohnbaren Planeten suchen kann. Das Abkommen sieht auch Beobachtungszeit am Teleskop für ein für 2019 geplantes umfangreiches Suchprogramm vor.

“Das größte Interesse des “Breakthrough Starshot”-Programms besteht darin, herauszufinden, wo sich die nächsten Exoplaneten befinden. Das Forschungs- und Entwicklungsprogramm wurde im April 2016 gestartet und hat zum Ziel, die Durchführbarkeit eines von ultraschnellem Licht getriebenen “Nanocraft” zu beweisen (…GreWi berichtete). Damit sollen die Voraussetzungen für einen Start zum Alpha Centauri-System innerhalb einer Generation geschaffen werden.

Die weiteren Aspekte der gemeinsamem Suche nach weiteren Alpha-Centauri-Planeten erläutert die ESO folgendes:

“Der Nachweis eines bewohnbaren Planeten stellt für Wissenschaftler eine große Herausforderung dar, da in einem Planetensystem der Zentralstern um einiges heller leuchtet als die von ihm angestrahlten Planeten. Eine Möglichkeit, dieses Problem teilweise zu umgehen, ist die Beobachtung im mittleren Infrarot-Wellenlängenbereich. Da der Planet aufgrund seiner Eigenwärme in diesem Wellenlängenbereich um einiges heller leuchtet als im sichtbaren Licht, ist der Helligkeitsunterschied zwischen ihm und seinem Zentralstern geringer. Aber selbst im mittleren Infrarot-Wellenlängenbereich ist der Stern noch millionenfach leuchtkräftiger als der Planet, den man entdecken möchte, weshalb ein bestimmtes technisches Verfahren notwendig ist, um das Licht des Sterns auszublenden.

Sobald es technisch modifiziert und die Bildqualität mit Adaptiver Optik deutlich verbessert wurde, wird das am VLT bereits vorhandene Infrarot-Instrument VISIR solche Beobachtungen möglich machen. Das Verfahren, dass das Licht vom Stern verringern und damit das Signal des potentiellen Gesteinsplaneten sichtbar machen soll, wird als Koronagrafie bezeichnet. Breakthrough Initiatives wird für einen Großteil der Entwicklungskosten sowie notwendige Technologien aufkommen, im Gegenzug stellt die ESO die benötigten Beobachtungsmöglichkeiten sowie Teleskopzeit zur Verfügung.

Zu der neuen Hardware gehört auch ein Instrumentenmodul, das beim Unternehmen Kampf Telescope Optics (KTO) in München in Auftrag gegeben wurde und den Wellenfrontsensor sowie neuartige Detektor-Kalibriervorrichtungen beinhaltet. Außerdem gibt es Pläne für einen neuen Koronagrafen, der in Zusammenarbeit mit der Universität Liège in Belgien und der Universität Uppsala in Schweden entwickelt werden soll.

Potentiell bewohnbare Planeten, die andere Sterne umkreisen, zu entdecken und zu untersuchen, wird eines der vorrangigen wissenschaftlichen Ziele des sich im Bau befindlichen European Extremely Large Telescope (E-ELT) sein. Obwohl das größere E-ELT unverzichtbar sein wird, um von Planeten in großer Entfernung in der Milchstraße Aufnahmen anfertigen zu können, reicht die Lichtsammelleistung des VLT bereits aus, um einen Planeten um unseren nächsten Stern, Alpha Centauri, abzubilden.

Die Entwicklungen von VISIR werden auch für das zukünftige METIS-Instrument von Vorteil sein, das am E-ELT montiert werden soll, da das gewonnene Wissen und der Beweis der Umsetzbarkeit direkt übertragbar sein werden. Sollten solche Exoplaneten existieren, könnte die enorme Größe des E-ELT es METIS ermöglichen, Planeten von der Größe des Mars in einer Umlaufbahn um Alpha Centauri sowie andere potentiell bewohnbare Planeten um andere nahe Sterne zu entdecken und zu untersuchen.”

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