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Physik-Nobelpreis für die Erforschung des Universums | BR24

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Das Universum ist merkwürdiger als gedacht: Die diesjährigen Physik-Nobelpreisträger haben das Bild des Weltalls revolutioniert. Und alle drei Forscher sind inzwischen am Himmel verewigt.

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Physik-Nobelpreis für die Erforschung des Universums

Der Nobelpreis für Physik 2019 geht an James Peebles für seine theoretischen Erkenntnisse in der physikalischen Kosmologie sowie an Michel Mayor und Didier Queloz für die Entdeckung des ersten Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist.

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Die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften hat verkündet, wer den Nobelpreis für Physik 2019 bekommt: Die Auszeichnung geht zur einen Hälfte an den Kosmologen James Peebles aus Kanada und zur anderen Hälfte an die Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz aus der Schweiz. Die drei Forscher hätten ganz maßgeblich dazu beigetragen, das Universum, seine Struktur und Geschichte sowie den Platz unserer Erde darin besser zu verstehen, lautete die Begründung der Nobel-Jury. Das gesamte Preisgeld beträgt umgerechnet 830.000 Euro.

Nobelpreis für theoretische Grundlagen und praktische Entdeckung

James Peebles hat sich dem Kosmos und seinen unzähligen Galaxien verschrieben. Seine theoretischen Arbeiten, an denen er seit Mitte der 1960er-Jahre feilt, lieferten die Grundlage für unser modernes Verständnis der Geschichte des Universums - wie es sich vom Urknall bis heute entwickelte.

Michel Mayor und Didier Queloz haben nach unbekannten Welten Ausschau gehalten. 1995 haben sie zum ersten Mal einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt: einen Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Damit veränderten sie unsere Annahmen der Welt für immer und lösten eine Revolution in der Astronomie aus. Seither wurden mehr als 4.000 Exoplaneten entdeckt.

James Peebles lieferte die Theorien zur Entstehung unseres Universums

Mit seinen theoretischen Berechnungen konnte der 1935 in Winnipeg, Kanada, geborene James Peebles Spuren aus der Kinderstube des Universums interpretieren und neue physikalische Prozesse entdecken. Ihm ist es zu verdanken, dass Mitte der 1960er-Jahre die sogenannte Hintergrundstrahlung nachgewiesen werden konnte. Sie ist kurz nach dem Urknall entstanden, durchzieht das gesamte Universum und liegt im Mikrowellenbereich. Peebles erkannte, dass dieses "Echo des Urknalls" Informationen darüber enthält, wie viel Materie im Urknall entstanden sein muss. So konnte James Peebles dazu beitragen, einige Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln.

© picture-alliance/TT NEWS AGENCY

James Peebles (Mitte) im Jahr 2005, als er zusammen mit James Gunn und Martin Rees den Crafoord-Preis gewann.

Peebles machte aus der Kosmologie eine Wissenschaft

Heute wissen wir, auch dank James Peebles, dass wir nur fünf Prozent unseres Universums überhaupt kennen: Die Materie, aus der Sterne, Planeten, Bäume und auch wir Menschen bestehen. Die restlichen 95 Prozent dagegen sind unbekannte Dunkle Materie und Dunkle Energie. Diese näher zu untersuchen, ist die Aufgabe und Herausforderung für die moderne Physik. James Peebles' Verdienst ist es, dass die Kosmologie - die Lehre davon, wie das Universum entstand und sich weiterentwickelte - von einer reinen Spekulation zu einer echten Wissenschaft wurde.

"Praktisch hinter allen Ideen zum Aufbau des Universums auf großen Skalen steckt James Peebles." Matthias Steinmetz, Leibniz-Institut für Astrophysik, Potsdam

James Peebles gibt jungen Wissenschaftlern einen Tipp

James Peebles von der Universität Princeton, USA, hat einen Tipp für junge Wissenschaftler: Als Forscher sollte man sich nie von der Aussicht auf Auszeichnungen antreiben lassen. "Die Preise sind bezaubernd und sehr wertgeschätzt. Aber das ist nicht Teil eurer Pläne", sagte er dem Nobelkomitee der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften am Dienstag am Telefon. Vielmehr solle man sich mit der Wissenschaft beschäftigen, weil man fasziniert von ihr sei. "Das ist das, was ich getan habe." Er selbst sei teilweise sehr verunsichert gewesen, als er in den 1960er-Jahren angefangen habe, sich wissenschaftlich mit seiner Materie zu beschäftigen.

"Ich habe einfach weitergemacht." James Peebles, Physik-Nobelpreisträger 2019, Universität Princeton, USA

Michel Mayor und Didier Queloz entdeckten den ersten Exoplaneten

Die Schweizer Forscher Michel Mayor, 1942 in Lausanne geboren, und Didier Queloz, 1966 in Genf geboren, erforschen unsere Milchstraße. Im Oktober 1995 entdeckten sie zum ersten Mal einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Einen Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern in unserer Heimatgalaxie umkreist. Mithilfe eines Observatoriums in Südfrankreich konnten sie den Planeten 51 Pegasi b entdecken, einen Gasball ähnlich wie Jupiter, 50 Lichtjahre von der Erde entfernt. Niemand habe damals gewusst, ob Exoplaneten existieren oder nicht, sagte Michel Mayor. Renommierte Astronomen hätten jahrelang vergeblich nach ihnen gesucht. Im Jahr 2015 bekam der Exoplanet von der Internationalen Astronomischen Union in einem Namenswettbewerb den Namen Dimidium.

"Die Entdeckung hat einen neuen Zweig in der Astronomie begründet." Mathias Zechmeister, Institut für Astrophysik, Universität Göttingen
© dpa-Bildfunk/Laurent Gillieron

Michel Mayor (r) und Didier Queloz (l) erhalten den Nobelpreis für Physik 2019 zur Hälfte. Die andere Hälfte geht an James Peebles.

Exoplanet hat sich verraten, weil er seinen Stern in Schwingung brachte

Exoplaneten sind schwer zu beobachten, weil sie nicht selbst leuchten und sehr weit entfernt sind. Um den Himmelskörper nachweisen zu können, bedienten sich die beiden Wissenschaftler deshalb der sogenannten Radialgeschwindigkeitsmethode: Dabei macht man sich den Effekt zunutze, dass die Schwerkraft des Exoplaneten die Bewegungen seines Sterns beeinflusst.

Mayor und Queloz beschleunigten die Erforschung von Exoplaneten

Seit der Entdeckung der beiden Forscher von der Universität Genf wurden bereits Tausende von Exoplaneten aufgespürt - und werden es immer noch. Ihre Vielfalt an Größen und Umlaufbahnen ist erstaunlich. Weil diese Planetensysteme wenig mit unserem gemeinsam haben, zwingen diese Entdeckungen Wissenschaftler dazu, neue Theorien zu den physikalischen Prozessen, die hinter dem Ursprung von Planeten stecken, zu entwickeln. Noch immer gibt es zahlreiche Projekte, um Exoplaneten aufzustöbern. Vielleicht finden wir mit deren Hilfe auch eine Antwort darauf, ob es irgendwo dort draußen noch weiteres Leben gibt.

"Dies ist die aufregendste Entdeckung unserer gesamten Karriere, und es ist einfach unglaublich, mit einem Nobelpreis ausgezeichnet zu werden." Michel Mayor und Didier Queloz, Physik-Nobelpreisträger 2019, Universität Genf, Schweiz

Wie lassen sich Exoplaneten entdecken?

© BR

Exoplaneten kreisen in weiter Ferne um einen Stern, dessen Licht sie überstrahlt. Von der Erde aus können wir Exoplaneten nicht sehen. Aber mit einem Trick kann man sie finden: der Transit-Methode.

Offizielle Nobelpreis-Verleihung am 10. Dezember 2019

Wie im Vorjahr ist der Nobelpreis mit neun Millionen schwedischen Kronen (rund 830.000 Euro) dotiert. Offiziell geehrt werden die Preisträger am 10. Dezember, dem Todestag des Preisstifters und Dynamit-Erfinders Alfred Nobel, in Stockholm und Oslo. Neben dem Preisgeld erhalten sie auch die berühmte Nobelmedaille sowie eine Urkunde.

Nobelpreis für Physik 2018 für Entwicklungen in der Laserphysik

2018 erhielten den Nobelpreis für Physik Arthur Ashkin (USA), Donna Strickland (Kanada) und Gérard Mourou (Frankreich) für ihre Entwicklungen in der Laserphysik. Der Physik-Nobelpreis wird seit 1901 vergeben. Die erste Auszeichnung erhielt der deutsche Physiker Wilhelm Conrad Röntgen für die Entdeckung der "X-Strahlen", der später nach ihm benannten Röntgenstrahlen. Seither wurden mehr als 200 Preisträger in der Kategorie Physik geehrt.

Ein deutscher Physiker bekam zuletzt 2007 einen Nobelpreis

Zuletzt wurde ein deutscher Physiker im Jahr 2007 mit dem hohen Preis ausgezeichnet: Peter Grünberg vom Forschungszentrum Jülich der Helmholtz-Gemeinschaft erhielt den Nobelpreis für Physik zusammen mit dem Franzosen Albert Fert für die Erforschung des Riesen-Magnet-Widerstands, der für den Lesevorgang bei Computer-Festplatten verwendet wird.

Wer gewinnt 2019 noch einen Nobelpreis?

Die diesjährige Nobelpreis-Saison startete am Montag mit der Verkündung der Medizin-Preisträger Peter Ratcliffe, William Kaelin und Gregg Semenza. Auf den Physik-Nobelpreis folgt am Mittwoch die Auszeichnung für Chemie. Am Donnerstag wird der Nobelpreis für Literatur vergeben, diesmal sowohl einer für 2018 als auch einer für 2019. In diesem Jahr werden ausnahmsweise zwei Autoren geehrt, da der Preis im Vorjahr nach einem Skandal im Jurygremium nicht vergeben wurde. Mit besonderer Spannung wird auch die Verkündung des Friedensnobelpreisträgers am Freitag erwartet. Am darauffolgenden Montag endet der Reigen mit der Bekanntgabe des Preisträgers für Wirtschaftswissenschaften.

Der Alternative Nobelpreis und der Ig-Nobelpreis

Bereits am 25. September waren die vier Träger der diesjährigen Alternativen Nobelpreise von der Right Livelihood Stiftung bekanntgegeben worden, darunter auch die schwedische Schülerin Greta Thunberg. Und auch skurrile Forschungen, die besser nie mehr wiederholt werden sollen, sind jedes Jahr einen Preis wert: den Ig-Nobelpreis. Wer mit dem nicht ganz ernst gemeinten Antipreis belohnt wurde, hat eine Jury aus echten Nobelpreisträgern bereits am 13. September verkündet.