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Moleküle nachweisen, Planeten erforschen

Freiburger Astrophysikerin erhält prestigeträchtige Förderung des Europäischen Forschungsrats

Freiburg, 20.04.2012

2,5 Millionen Euro, um die gasförmige Umgebung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems und deren aus Gas bestehenden Vorläufer – so genannte Protoplaneten – zu studieren: Prof. Dr. Svetlana Berdyugina vom Physikalischen Institut der Universität Freiburg und dem Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik (KIS) erhält für die kommenden fünf Jahre einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Das Programm der Europäischen Union unterstützt führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei neuen Forschungsprojekten.

Bei ihren Arbeiten am KIS wird Berdyugina neue Messmethoden einsetzen, um in warmen planetaren Atmosphären so genannte heiße Moleküle wie Wasser und Methan aufzuspüren. Sie sind der Schlüssel zum Verständnis, wie erdähnliche Planeten sowie Planeten in so genannten habitablen Zonen entstanden sind. Diese weisen Bedingungen auf, unter denen sich Leben entwickeln kann. Im Jahr 2008 haben die Astrophysikerin und ihr Team den weltweit ersten Nachweis von reflektiertem Licht eines Planeten, der sich außerhalb unseres Sonnensystems befindet, erbracht.

Die Technik der Polarimetrie in Spektrallinien von heißen Molekülen, die damals zum Einsatz kam, wollen die Forscherinnen und Forscher auch in dem ERC-geförderten Projekt anwenden. Licht ist eine elektromagnetische Welle und hat somit eine Schwingungsrichtung. Strahlungsquellen sind einzelne Atome oder Moleküle, die Energie abgeben. In ungeordneten Systemen mit vielen Atomen kommen alle Schwingungsrichtungen gleich häufig vor. Wird aber in einem solchen System die Symmetrie durch einen physikalischen Vorgang gebrochen, treten gewisse Schwingungsrichtungen häufiger auf als andere. Im Ergebnis überwiegt eine Richtung – das Licht ist polarisiert. Von den Mechanismen, die Licht polarisieren können, interessiert sich Svetlana Berdyugina besonders für Magnetfelder sowie die Streuung in der Atmosphäre eines Exoplaneten, der von hinten von seinem Mutterstern beleuchtet wird. Die Polarisationsgrade, um die es geht, sind sehr klein. Derzeit liegt die Messgrenze bei etwa 0,001 Prozent. Berdyugina möchte die Methode verbessern und auf dieser Grundlage nach weiteren, bislang unbekannten Effekten suchen, die die Polarisation des Lichts verändern.

Das KIS in Freiburg ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Es erforscht physikalische Prozesse auf der Sonne, auf Sternen sowie in deren unmittelbarer Umgebung mit experimentellen und theoretischen Methoden.


Kontakt:
Prof. Dr. Svetlana Berdyugina
Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik
Tel.: 0761/3198-101
E-Mail: sveta@kis.uni-freiburg.de