Berner Astronomen hängen Weltelite ab

Trappist-1 ist ein etwa 40 Lichtjahre von der Erde entferntes Planetensystem, das sich ungefähr im Sternbild Wassermann befindet. Es ist eines der bedeutendsten Entdeckungen des letzten Jahres in der Astrophysik. Denn darauf könnte theoretisch flüssiges Wasser und damit Leben existieren. In der Mitte leuchtet der kühle Zwergstern Trappist-1a dunkelrot. Er wird von sieben erdähnlichen Planeten b, c, d, e, f, g und h umkreist.

Während Astrophysiker die Umlaufzeiten der inneren sechs Planeten bestimmen konnten, blieb diejenige des äussersten Planeten «h» lange unbekannt – bis jetzt. Forschern der Universität Bern gelang es, in einem internationalen Team innert kürzester Zeit seine Umlaufperiodezu bestimmen. Die Forschergruppe hat damit eine Art globalen Forschungswettlauf gewonnen.

Die Nasa hatte die Daten bereitgestellt, nachdem sie das Planetensystem vier Monate lang angepeilt hatte. Das Center for Space and Habitability (CSH) in Bern konnte schliesslich nach nur 60 Stunden aufzeigen, in welchem Abstand die sieben Planeten den Stern umkreisen und wie sie untereinander agieren.

Sobald die Nasa die Daten freigegeben hatte, arbeiteten die Forschenden ununterbrochen an deren Analyse. «Tag und Nacht», erzählt CSH-Postdoc Simon Grimm. «Wir waren nonstop dran. Jede Stunde zählt, wenn man nicht überholt werden will», sagt er. Manchmal hätten 15 Forscher gleichzeitig das Online-Manuskript überarbeitet. Das eingereichte 37-seitige Paper wird nun vom Wissenschaftsmagazin Nature Astronomy veröffentlicht.

Grimm erklärt, wieso sie so schnell waren. «Das Kepler-Weltraumteleskop misst die Intensität des roten Sterns, also wie hell er leuchtet. Wenn ein Planet davor passiert, wird er ganz wenig dunkler.» Schon vor dem Empfang der NASA-Daten hatte das Berner Team theoretisch errechnet, wo «h» eigentlich sein müsste. «Und dann haben wir ihn tatsächlich gefunden, wo wir ihn vermuteten. Ein toller Erfolg.»

Nun würden die Forscher versuchen, auch die Atmosphäre aller Planeten im Trappist-1-System zu bestimmen. Dies sei möglich, weil die Weltraumteleskope chemische Elemente, Temperaturen oder den Luftdruck messen können.

Über die Planeten im Trappist-1-System «wissen wir leider noch nicht sehr viel», so Grimm. «Jetzt konnten wir erst die Umlaufzeit genauer bestimmen, nun versuchen wir auch die Masse besser zu errechnen.» Der äusserste Planet habe etwa minus 100 Grad. Es gebe auf jedem Planeten Jahreszeiten, aber wie ausgeprägt die seien, «darüber wissen wir noch nichts Genaues.» Die inneren Trappist-Planeten befänden sich am ehesten in einer habitablen, also für den Menschen bewohnbaren Zone. Jedenfalls handle es sich um Gestirne mit vermutlich festen Oberflächen.

Bis man aber jemals so weit reisen könne, werde noch viel Wasser die Aare runter fliessen, glaubt Grimm. «Das geht sicher noch hunderte Jahre, bis wir dazu in der Lage sind – wenn überhaupt je.» Man könnte aber eine Botschaft senden mit Radiowellen oder Licht. «Falls jemand dort ist, würden sie die Nachricht in 40 Jahren empfangen. Und dann bräuchten sie auch wieder 40 Jahre, um zu antworten. Das wäre also ein langfristiges Projekt.»

Es würde schon auch nach Signalen von diesen Planeten gesucht, aber man prüfe eher, ob sich in der Atmosphäre Biosignaturen aufspüren lassen – also nicht natürliche Prozesse wie etwa chemische Elemente oder mehr Sauerstoff als zu erwarten wäre oder mehr CO2 als normal.

Weshalb die Berner in der Astrophysik immer vorne mit dabei sind, kann sich Grimm einfach erklären. «Wir haben hier einfach ein sehr gutes Umfeld und wir haben einen grossen Austausch mit anderen Astrophysikern weltweit.» Denn auch schon bei der Erforschung des Kometen Tchurry machte das CSH mit. Für die Sonde Rosetta entwickelten sie das hochpräzise Messinstrument Rosina.