Neue Zürcher Zeitung - 09.10.2019

Mittwoch, 9. Oktober 2019 SCHWEIZ

Die Universität Genf feiert ihre Forscher

Zum zweiten Mal innert zwei Jahren gewinnen Westschweizer Forscher einen Nobelpreis

ANTONIO FUMAGALLI, GENF

«Wir sindPapst», hiessesin Deutschland

einst, alsJosephRatzinger zum katholi-

schen Oberhaupt gekrönt wurde. Sind

wir nun Nobelpreis?, fragt sich also am

Tag, andem dieWestschweizer Astrono-

menMichel Mayor und Didier Queloz –

zusammen mit dem KanadierJames

Peebles –den Nobelpreis für Physik er-

halten. In der Haupthalle der Univer-

sität Genf merkt man wenig vom wis-

senschaftlichen Ritterschlag aus Schwe-

den.«Wer hat was gewonnen?», fragt ein

Studentund vertieftsichwiederinseine

Notizen.Von Euphoriekeine Spur.

SMS ausdem ganzenLand

Anders die Stimmung in den Leitungs-

gremien der Universität Genf. Man sei

sich in die Arme gefallen und habe sich

gegenseitig gratuliert, als kurz vor Mit-

tag die froheKunde eingetroffen sei, er-

zähltRektor Yves Flückiger sichtbar

stolz. Seit über zwanzigJahren – Mayor

und Queloz haben ihre bahnbrechende

Entdeckung1995 gemacht – habe man

jedesJa hr wieder davon geträumt,den

Nobelpreis zu gewinnen. Die Hoffnung

sei mit der Zeit aber geschwunden, wes-

halb er seinenTag diesmal nicht anders

als sonst geplant habe – und nun alleTer-

mine absagen musste, sagt Flückiger. Für

den Abend hat die Uni spontan ein klei-

nesFest organisiert, an dem auch der

Genfer Staatsrat erwartet wird.

Mit der doppelten Anerkennung be-

wegt sich dieWestschweizerWissen-

schaft noch einen Schritt mehr aus dem

Schatten der scheinbar übermächtigen

Deutschschweizer Universitäten her-

aus, notabene der Uni und derETH

Zürich.Dass nun nach dem Nobelpreis

anJacquesDubochet von der UniLau-

sanne vor zweiJahren gleich nochmals

zweiWestschweizerForscher mit den

höchstenWürden ausgezeichnet wer-

den,seieine «schöne Anerkennung für

den Genferseebogen»,sagt Flückiger.

Mehr noch als in anderenLandesteilen

sei man sich in derRomandie bewusst,

dass man durch enge Zusammenarbeit

zwischen den Hochschulen die besten

Resultate erziele – wassich nicht nur im

regenAustausch vonForschern, sondern

auch bei teurenAnschaffungen zeige.

Flückiger betont allerdings, dass es

keinen Neid oder ungesundeKonkur-

renz gebe zwischen denLandesteilen. So

habe er heute von zahlreichen Deutsch-

schweizerForscher- undRektorenkol-

legen Glückwunsch-SMS erhalten. Klar

ist: Der Nobelpreis wird die Universität

Genf in den internationalen Hochschul-

Rankings weiter nach vorne katapultie-

ren. «Vielleicht gewinnen wir damit zehn

oder fünfzehnRänge», sagt Flückiger.

SchweizerTeleskopam Start

Als die Nachricht derKöniglich Schwe-

dischen Akademie derWissenschaften

eintraf, befand sich Honorarprofessor

Mayor – wie auch Queloz – imAusland.

«Allein dies zeigt schon, wie bescheiden

er ist. Er hatüberhaupt nicht damit ge-

rechnet,denNobelpreis zu erhalten»,

sagtDavid Ehrenreich vom Departe-

ment für Astronomie der Uni Genf.

Der Nobelpreiskönnte für die ge-

samte Schweizer Akademie kaum zu

einem besseren Zeitpunkt kommen.

Noch diesesJahr wird dasParlament

die Beratungen über die BFI-Botschaft

2021–2024 aufnehmen – da haben die

Universitäten mit einem taufrischen

Nobelpreis imKöcher natürlich gute

Argumente imVerteilkampf um die

Bildungsgelder.Und auch die Schwei-

zer Astronomie steht vor einem histo-

rischen Moment:Das Weltraumtele-

skop Cheops, an dessenAusarbeitung

undFinanzierung die Schweiz führend

beteiligt ist, soll EndeJahr in denWelt-

raum geschickt werden. Dessen Mission:

bekannte Exoplaneten in der Nähe der

Erde zu erforschen – und allenfalls neue

zu entdecken. Genauso wie dies Michel

Mayor und Didier Queloz gelang.

Schweizer Nobelpreisträger

Preisträger Jahr Kategorie Preisträger Jahr Kategorie

Michel Mayor und Didier Queloz 2019 Physik Walter Rudolf Hess 1949 Medizin

Jacques Dubochet 2017 Chemie Paul H. Müller 1948 Medizin

Kurt Wüthrich 2002 Chemie Hermann Hesse 1946 Literatur

Rolf M. Zinkernagel 1996 Medizin Wolfgang Pauli 1945 Physik

Edmond H. Fischer 1992 Medizin Leopold Ružicˇka 1939 Chemie

Richard Ernst 1991 Chemie Paul Karrer 1937 Chemie

Karl Alexander Müller 1987 Physik Albert Einstein 1921 Physik

Heinrich Rohrer 1986 Physik Charles Edouard Guillaume 1920 Physik

Werner Arber 1978 Medizin Carl Spitteler 1919 Literatur

Vladimir Prelog 1975 Chemie AlfredWerner 1913 Chemie

Daniel Bovet 1957 Medizin Emil Theodor Kocher 1909 Medizin

Hermann Staudinger 1953 Chemie Charles Albert Gobat 1902 Frieden

Felix Bloch 1952 Physik Elie Ducommun 1902 Frieden

Max Theiler 1951 Medizin Henry Dunant 1901 Frieden

Tadeus Reichstein 1950 Medizin NZZ / dav.

QUELLE: NOBELPRIZE.ORG

Die Entstehung und Entwicklung unseres Univers ums

Wasdie kosmische Hintergrundstrahlungverrät

Im Moment des Urknalls war das Universum sehr heiss und dicht, doch seither dehnt es sich aus und wird kälter.Rund400 000Jahre nach dem Urknall begann sich die kosmische

Hintergrundstrahlung im Universum auszubreiten. Sie enthält–ähnlic hwie ein Fingerabdruck–Informationen über den Urzustand unseres Universums.

Peebles sagte mittels theoretischer Überlegungen die

Form des Universums voraus und berechnete, wie viel

Materie und Energie das Universum enthält. Seine

Berechnungen stimmten mit dem überein, was später

anhand der kosmischen Hintergrundstrahlung

Kosmische Hintergrundstrahlung experimentell ermittelt wurde.

Urknall 400000 Jahre 14 Milliarden Jahre

«Gewöhnliche» Materie

69%

DunkleEnergie

26%

Dunkle Materie

5%

Dass die Entdeckung Züge eines
Wissenschaftskrimis trägt, hat auch mit
derRolle Marcys zu tun.Ausgerechnet
dem ärgstenKonkurrenten wurde die
undankbareAufgabe zuteil, die Existenz
des extrasolaren Planeten zu bestätigen.
Damit nicht genug. Nur wenige Monate
nach der bahnbrechenden Entdeckung
von Mayor und Queloz fand die Gruppe
von Marcyzwei weitereSterne, um die
jupiterähnliche Planeten kreisen.Wie
sich herausstellte,waren Marcy und
seine Mitstreiter nur deshalb nicht die
Ersten, weil sie mit derAuswertung der
bereits aufgezeichnetenDaten nicht
nachgekommen waren.

Nicht wie unser Sonnensystem

Heute ist das nur noch eine historische
Randnotiz.Viel wichtiger ist, welche Ent-
wicklung Mayor und Queloz damals an-
gestossen haben. Heutekennen wir un-
gefähr 40 00 extrasolare Planeten in 30 00
Planetensystemen, darunter auch einige,
die gewisse Ähnlichkeiten mit der Erde
aufweisen.Dabei hat sich bestätigt, was
sich1995 bereits angedeutet hatte: Unser
Sonnensystem ist in der Milchstrasse
eher dieAusnahme als dieRegel.Das
betrifft nicht nur Planeten wie denJupi-
ter. Überraschend ist auch, wie häufig in
anderen Planetensystemen sogenannte
Supererden vorkommen.Dassind Pla-
neten, die irgendwo zwischen den terres-
trischen Planeten und den Gasplaneten
angesiedelt sind und in unserem Sonnen-
system vollkommen fehlen.
Das ist aber erst der Anfang. Mit
einer neuen Generation vonTelesko-
pen ist die Erkundung der extrasola-
ren Planeten inzwischen in eine neue
Phase eingetreten. Ging es bisher vor
allem darum, diese Planeten hinsicht-
lich Grösse und Masse zu klassifizie-
ren, interessiert man sich nun vermehrt
für deren Eigenschaften. Über allem
schwebt dabei die eineFrage:Könnte
es sein, dass sich auch auf anderen Pla-
neten Leben entwickelt hat? Oder ist
unser Sonnensystem auch in dieser Hin-
sichtein Einzelfall?
Eine Antwort hofft man zu finden, in-
dem man die Atmosphärevonextrasola-
ren Planeten analysiert, auf denen es im
Prinzip flüssigesWasser gebenkönnte.
Hier sucht man nach Spurengasen, die
aufder Erdemit biologischen Prozes-
sen inVerbindung gebracht werden.
Die Entdeckung von Mayor und Que-
loz sollte allerdings eineWarnung sein.
Bei der Suche nach Biosignaturen sollte
man sich nicht allzu fest auf das verlas-
sen, was mankennt.Sonstkönnte man
dasWesentliche übersehen.

Wie der Kosmos wurde, was er ist

Der Kanadier James Peebles ist einer der Geburtshelfer der modernen Kosmologie

FELICITAS MOKLER UND HELGA RIETZ (TEXT),

EUGENU. FLECKENSTEIN (GRAFIK)

ImJahr1964 gab eskeinen Zweifel

mehr an dieser Erkenntnis, die in all

ihrer existenziellen Unfassbarkeit heute

selbstverständlich ist: Unser Universum

muss in einem Urknall entstanden sein;

einem Urknall, bei dem alles, was ist, in

einem Punkt unendlich dichter Energie

seinen Anfang nahm.

Die endgültige Bestätigung dafür

lieferten ArnoPenzias undRobertWil-

son, als sie mit den Antennen der Bell-

Laboratories eine diffuse Mikrowellen-

strahlung auffingen. Sie schien aus allen

Richtungen des Universums zukom-

men. Übersetzte man die Energie die-

ser Strahlung in eineTemperatur (je

energetischer, desto heisser), dann ent-

sprach diese omnipräsente Strahlung

knapp dreiKelvin – unglaublich kalten

minus 270 Grad Celsius. Tatsächlich hat-

tenPenzias undWilson nicht weniger als

das Abbild einer Epoche rund 40 0000

Jahre nach dem Urknall aufgespürt. Zu

diesem Zeitpunkt war das Universum

so weit expandiert und abgekühlt, dass

sich Elementarteilchen zu Atomen ver-

einenkonnten. Erstjetztkonnteelektro-

magnetische Strahlung das Universum

durchqueren. Die Überreste dieser frü-

hen Strahlung beobachten wir heute als

kosmische Hintergrundstrahlung.

Diese Entdeckung gab den Start-

schuss für die moderneKosmologie:

Kaum überprüfbare Spekulationen

machten Platz für einen neuenWis-

senschaftszweig, in dem theoretische

Modelle und präzise Messungen Hand

in Hand gehen.Wasman damals bereits

wusste:WenigeHunderttausendJahre

nach dem Urknall müssen sich in der

nahezu gleichmässig verteilten Urmate-

rie eine ArtKondensationskeime gebil-

det haben, die imLauf der Zeit zu den

Strukturen unseres heutigen Univer-

sums – Galaxien, Sternsysteme undWol-

ken aus Staub und Gas – heranwuchsen.

Doch hätten dieseKondensationskeime

nach dem damaligen Stand desWissens

so gross sein müssen, dass die Hinter-

grundstrahlung um einige Millikelvin

hättevariieren müssen – und davon war

in den Messdaten nichts zu sehen.

Hier kamPeebles insSpiel: Er erwei-

terte die bestehenden Modelle, so dass

sie auch die sogenannte kalteDunkle

Materie berücksichtigten. DieseForm

von Materie wechselwirkt nicht mit

elektromagnetischer Strahlung (das

heisst, sie ist unsichtbar), doch sie macht

sich über die Schwerkraft bemerkbar.

Spielt dieDunkle Materie bei der Struk-

turbildung im Universum mit, dannrei-

chen die winzigen «Kondensations-

keime» aus,umGalaxienzubilden und

all die Strukturen des Universums her-

vorzurufen, die wir heutekennen, wie

Peebles herausfand.

Seither habenKosmologen diekos-

mische Hintergrundstrahlung per Satel-

lit immer genauer vermessen. Ende 1989

startete die Nasa ihren «CosmicBack-

ground Explorer» (Cobe), 20 01 folgte

der Satellit«Wmap» (ebenfalls Nasa)

und 2009 «Planck Surveyor» von der

ESA. Immer wieder bestätigten die

MessungenPeeblesVorhersagen, Stück

für Stück festigtesich dasWissen über

unserenKosmos.Vor allem aber zeigen

dieDaten, dass das Universum gerade

einmal zu fünfProzent aus gewöhnlicher

Materie besteht und zu 26 Prozent aus

Dunkler Materie. DenRest steuert die

sogenannteDunkle Energie bei.

JamesPeebles ist bereits derFünfte,

der für seine Arbeiten zurkosmischen

Hintergrundstrahlung einen Nobelpreis

in Empfang nehmen darf. Ihm voraus

gingen 1978 Penzias undWilson, 2 006

John Mather und Georges Smoot für

die Messungen mit Cobe. Und wer der-

einst einmal dieFrage löst,woraus ge-

nauDunkle Materie besteht, dem dürfte

ebenfalls ein Nobelpreis gewiss sein.