Stockholm – Die zweite Entscheidung ist gefallen: Der diesjährige Nobelpreis für Physik geht zur einen Hälfte an James Peebles für theoretische Entdeckungen in der physikalischen Kosmologie sowie zur anderen Hälfte an Michel Mayor und Didier Queloz für die Entdeckung des ersten Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern.
Der in Kanada geborene James Edwin Peebles ist ein führender Kosmologe. Zurzeit ist er Albert-Einstein-Professor of Science Emeritus an der Princeton University. Michel Mayor ist ein Schweizer Professor am Departement für Astronomie der Universität Genf. Didier Queloz ist ein Schweizer Astronom und hat Professuren an den Universitäten Genf und Cambridge inne.
Blick in die Frühzeit des Universums
Der diesjährige Physiknobelpreis würdigt einerseits die Beiträge in der theoretischen Kosmologie von James Peebles zum Verständnis der Struktur und Entwicklung unseres Universums. Peebles theoretisches Modell, das er seit Mitte der 1960er-Jahre entwickelte, bietet die Basis für unser heutiges Verständnis vom Kosmos. Die Urknalltheorie beschreibt das Universum von seinen ersten Momenten vor knapp 14 Milliarden Jahren, als es extrem heiß und dicht war. Seither hat sich das Universum immer weiter ausgedehnt und wurde kälter und kälter.
Rund 400.000 Jahre nach dem Urknall wurde das Universum transparent – Lichtstrahlen konnten sich somit im Raum ausbreiten. Die damalige kosmische Strahlung umgibt uns immer noch. Mit theoretischen Modellen und Berechnungen konnte Peebles die Spuren aus der "Kindheit" des Universums interpretieren und neue physikalische Prozesse entdecken. Somit wurde klar, dass nur fünf Prozent des Universums aus der uns vertrauten Materie bestehen. Die restlichen 95 Prozent machen die sogenannte Dunkle Materie und die Dunkle Energie aus. Diese sind bis heute ein großes Mysterium für die Wissenschaft.
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Astronomische Revolution
Die Auszeichnung der beiden anderen Laureaten leitete das Nobelkomitee so ein: "Die Entdeckung von Mayor und Queloz löste eine Revolution in der Astronomie aus." Die Forscher durchsuchten unsere Heimatgalaxie nach unbekannten Welten und entdeckten 1995 51 Pegasi b, den ersten Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Seitdem wurden über 4.000 Exoplaneten in der Milchstraße gefunden.
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Heißer Jupiter
Mittlerweile ist die Entdeckung von Exoplaneten fast schon Alltag, doch Mayor und Queloz waren Pioniere: Im Oktober 1995 entdeckten sie mit eigens für diesen Zweck konstruierten Instrumenten am südfranzösischen Observatoire de Haute-Provence einen Planeten, der um einen anderen Stern kreist. Es war nicht der erste Nachweis eines Exoplaneten überhaupt, aber das erste Mal, dass zweifelsfrei ein Planet entdeckt wurde, der um einen Hauptreihenstern ähnlich unserer Sonne seine Bahn zieht.
Der 50 Lichtjahre entfernte Planet 51 Pegasi b ist ein Gasriese ähnlich dem Jupiter, doch zieht er auf einem sehr engen Orbit um seinen Stern. Mit ihm wurde die heute geläufige Planetenkategorie "Heißer Jupiter" geboren. Die Entdeckung war der Startschuss für eine Revolution in der Astronomie, betont das Nobelkomitee in seiner Begründung.
Die Vielfalt an Größen, Formen und Orbits der bisher entdeckten Exoplaneten habe frühere Vorstellungen über Planetensysteme infrage gestellt und Wissenschafter dazu gezwungen, ihre Theorien über die physikalischen Prozesse, die für die Entstehung von Planeten verantwortlich sind, zu überdenken. Das Komitee weist auf die zahlreichen Projekte zur Exoplanetensuche hin, die heute in Planung sind und uns letztlich eine Antwort auf die ewige Frage liefern könnten, ob es da draußen Leben gibt.
Erste Reaktion
In einer ersten Reaktion sagte Peebles am Telefon: "Zu außerirdischem Leben kann ich nur raten. Es gibt sicherlich viele Planeten, die bewohnbar wären. Es ist ironisch, dass wir genaue Vorstellungen von außerirdischem Leben haben, aber wir können ziemlich sicher sein, dass wir dieses Leben nie sehen werden. Das zeigt die Möglichkeiten und Grenzen der Wissenschaft."
Hat er je mit dem Nobelpreis gerechnet? "1964 habe ich begonnen, in diesem Feld zu arbeiten. Damals war ich sehr unzufrieden damit, weil es nur wenige experimentelle Daten gab. Ich habe dennoch weitergemacht. Als es erste Beobachtungen gab, war das unglaublich aufregend. Man hätte das nicht planen können. Mein Rat an junge Wissenschafter: Man sollte Wissenschaft machen, weil man davon fasziniert ist."
Der weitere Fahrplan
Die Auszeichnung ist wie im Vorjahr mit neun Millionen schwedischen Kronen (rund 830.000 Euro) dotiert. Im Vorjahr ging der Physiknobelpreis an die Laserphysiker Arthur Ashkin (96) aus den USA, Gérard Mourou (74) aus Frankreich und Donna Strickland (59) aus Kanada. Sie wurden für ihre Beiträge im Feld der Laserphysik geehrt, die von der Bewegung winziger Objekte durch Licht bis zur Anwendung in Augenoperationen reichen.
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Die diesjährige Nobelpreiswoche startete am Montag traditionell mit der Kategorie Physiologie oder Medizin: Der Preis ging an die Zellforscher William Kaelin, Peter Ratcliffe und Gregg Semenza für ihre bahnbrechenden Arbeiten zur Sauerstoffversorgung von Zellen. Am Mittwoch folgt die Bekanntgabe des oder der Laureaten in der Kategorie Chemie. (dare, trat, jdo, 8.10.2019)