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Auf der Suche nach Leben im Universum

17.05.2023

Wie kann mithilfe der Astronomie Leben auf Exoplaneten nachgewiesen werden? Damit befasst sich der Theoretische Astrophysiker Kevin Heng, seit August 2022 Lehrstuhlinhaber an der Fakultät für Physik.

Professor Heng mit modischer Brille auf einer Treppe. Im Hintergrund ist eine Leuchte zu sehen.

Professor für Theoretische Astrophysik Kevin Heng | © Alessandro Della Bella

Basis der Forschung von Professor Kevin Heng sind Messungen von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannten Exoplaneten. Messungen, wie sie auch am Wendelstein-Observatorium der LMU durchgeführt werden. „Jedes Molekül, wie etwa Wasser oder Methan, hat ein bestimmtes Spektrallinienmuster. Das kann man messen und auswerten“, erklärt Heng. Bei Spektrallinien handelt es sich um das Licht einer bestimmten Frequenz, das von einem Atom oder Molekül angeregt wird.

Aber auch wenn es gelingt, das Vorhandensein solcher Moleküle auf Planeten nachzuweisen, ließen sich noch lange keine Rückschlüsse daraus ziehen, ob Bedingungen für Leben gegeben sein könnten und welche Molekülkonstellationen dieses ermöglichen. „Es gibt kein ‚magisches Molekül‘“, erläutert Heng, „weil die ganze Atmosphäre eines Planeten eine Rolle spielt.“ Diese sei nicht in erster Linie durch biologische Ansätze zu erklären. Vielmehr, davon ist Heng überzeugt, kommt es auf die geochemischen Verhältnisse auf Exoplaneten an, denn die würden die Beschaffenheit der jeweiligen Atmosphäre beeinflussen. Etwa Vulkanausbrüche, denn auch diese können Kohlendioxid oder Methan freisetzen.

Geochemie als Schlüssel

Sein erster Weg an der LMU führte ihn daher zu den Geowissenschaftlern, vor allem zum Vulkanologen Professor Donald Bruce Dingwell – ein renommierter Experte auf seinem Gebiet. Mittlerweile haben die beiden Wissenschaftler die Zusammenarbeit bei der Erforschung der Atmosphäre extrasolarer Planeten vereinbart.

Die in München gebündelte Expertise nicht nur in seinem Fach oder den Nachbarwissenschaften, sondern auch darüber hinaus, begeistern Heng an seiner neuen Wirkungsstätte. „Erfolgreiche Forschung funktioniert nur im Verbund der theoretisch arbeitenden Astrophysiker mit der beobachtenden Astronomie und den Ingenieuren, die die Forschungs- und Messgeräte bauen, und weiteren Wissenschaften“, weiß Heng. „Und das alles gibt es in München.“

Bevor er an die Uni Bern und schließlich an die LMU wechselte, studierte der aus Singapur stammende Forscher Astrophysik in Colorado und wechselte dann an das legendäre Institute for Advanced Study der Princeton University – bekannt als Wirkungsstätte von Wissenschaftlern wie Albert Einstein oder Julius Robert Oppenheimer. In Bern schließlich leitete Heng zuletzt das Center for Space and Habitability – eine Forschungseinrichtung mit dem Zweck, Interdisziplinarität zu fördern und jungen Forschenden aus unterschiedlichen Disziplinen die Möglichkeit zu geben, eigene Ideen zu entwickeln – ohne Druck und vor allem ohne große Hierarchien. „Ich finde, Forschende brauchen Freiräume, um sich auszuprobieren.“

Philosophie der Astrophysik

Heng ist wissenschaftlich vielfältig interessiert und aktiv – etwa auch als Autor von Lehrbüchern. „Ich liebe es, zu schreiben“, sagt er. Und hat damit Erfolg: Für ein Buch wurde er bereits von der American Astronomical Society ausgezeichnet. Ihm ist es wichtig, sein Fachgebiet möglichst verständlich darzustellen. So auch in der jüngsten Publikation, die er zusammen mit Forschenden anderer Disziplinen erarbeitet hat: Philosophy of Astrophysics wird in Kürze erscheinen und die philosophischen Fragen unter anderem in Bezug auf schwarze Löcher herausarbeiten. „Wir nähern uns sozusagen auf zwei Wegen der Astrophysik: auf Basis der harten Fakten und durch die Philosophie. Denn obwohl wir uns in der Physik darauf geeinigt haben, dass nur existiert, was gemessen werden kann, bleiben offene Fragen. Da kommen die Philosophen ins Spiel.“

Es sind vor allem die Forschungsmöglichkeiten, die Heng nach Bayern und an die LMU geführt haben. Aber er kann sich auch gut vorstellen, hier gut zu leben. Denn er blickt nicht nur in seiner wissenschaftlichen Arbeit über den Tellerrand hinaus. Vielmehr freut er sich, dass seine beiden Söhne im richtigen Alter sind, um in Kindergarten und Grundschule durchzustarten. Flexibel zeigte er sich auch schon in punkto Berufswahl. Noch in den USA hat er damals einen sechsmonatigen Kochkurs besucht: „Falls es mit der Astrophysik nichts geworden wäre.“

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