Lernen Sie Natalie Batalha kennen, die Forscherin, die im ganzen Universum nach Planeten sucht

Als Natalie Batalha in Nordkalifornien aufwuchs, sagte sie ihrer Mutter, sie wolle Philosophin werden - „auf der Suche nach Sinn im Leben“, sagt sie heute mit einem ironischen Lächeln. An der University of California in Berkeley begann sie als Wirtschaftswissenschaftlerin, wechselte jedoch in die Physik, nachdem sie gelernt hatte, dass Naturphänomene mathematisch modelliert werden können. "Ich war bewegt, dass das Universum in Zahlen beschrieben werden kann", erinnert sie sich.

Während eines Praktikums am Wyoming Infrared Observatory bekam sie einen Vorgeschmack auf wissenschaftliche Entdeckungen. Dort wurde sie beauftragt, die Daten eines jungen Sterns mit einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub zu verstehen. Als sie die Lösung fand, erinnerte sie sich später: "Ich habe etwas gesehen, das noch kein anderer Mensch gesehen hat."

Batalha und ihr Ehemann Celso Batalha sind beide Astrophysiker. Sie zogen ihre vier Kinder auf, um das zu schätzen, was sie "den wichtigsten Teil der Wissenschaft, den Sinn für Wunder und die Schönheit der Natur" nennt. Es hat gut funktioniert, dass ihre älteste Tochter, Natasha, im Juni in Astrophysik und Astrobiologie promovierte .

Bis vor kurzem, sagt Batalha, habe sie sich noch nicht als Wissenschaftlerin gesehen: Die Wissenschaft findet Fakten, aber addieren sich die Fakten zu Bedeutungen?

Ihre Ambivalenz hinderte sie nicht daran, Projektwissenschaftlerin der Kepler-Mission der NASA zu werden. Seit 2009 sucht Kepler nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, auf denen das Leben gedeihen könnte. Batalha war derjenige, der den Punkt am Himmel verfeinerte - versteckt unter dem Flügel von Cygnus, dem Schwan -, auf den das Raumschiff zielen würde, während es der Erde folgte. Sie wählte die Sterne aus, die sie beobachten würde: 200.000 davon im Laufe von vier Jahren.

Es wurde noch nie eine Planetenerkundungsmission dieser Größenordnung versucht. Frühere Versuche verwendeten eine Methode namens Doppler-Spektroskopie, die Planeten durch Aufsuchen von Gravitationszügen an ihren Sternen aufspürte. Diese Methode war jedoch am besten geeignet, um Gasriesen wie Jupiter zu finden. Um Planeten in der Größe einer felsigen Erde zu finden, sucht Kepler nach den winzigen Variationen des beobachtbaren Lichts, die auftreten, wenn sich ein Planet vor seinem Stern kreuzt.

Unter der Leitung von Batalha verwendeten Wissenschaftler Computerprogramme, um Beweise aus Kepler-Beobachtungsdaten zu extrahieren. Sobald sich Spitzenkandidaten herauskristallisierten, konnten Wissenschaftler sie durch andere Messungen überprüfen. Batalha leitete die Analyse, die Kepler 10b als den ersten außerhalb des Sonnensystems entdeckten felsigen Planeten bestätigte, und half dabei, die Existenz von mehr als 2.300 anderen Exoplaneten zu bestätigen, darunter etwa 30 Exoplaneten, deren Größe mit der der Erde vergleichbar ist und die in „bewohnbaren Zonen“ umkreisen ihre Sonnen.

Exoplaneten: Diamantwelten, Supererden, Pulsarplaneten und die neue Suche nach Leben jenseits unseres Sonnensystems

In Exoplaneten untersuchen der Astronom Michael Summers und der Physiker James Trefil diese bemerkenswerten jüngsten Entdeckungen: Planeten, die sich um Pulsare drehen, Planeten aus Diamanten, Planeten, die größtenteils aus Wasser bestehen, und zahlreiche Schurkenplaneten, die durch die Leere des Weltraums wandern.

All dies beinhaltete die Zusammenarbeit mit Hunderten von Kepler-Kollegen - „Wissenschaft ist schwer“, sagt Batalha. „Menschen sind schwerer.“ Die herausragende Astrophysikerin Gibor Basri bezeichnet Batalha als „einen entscheidenden Fund für die Kepler-Mission, da sie über einen hohen wissenschaftlichen Sachverstand und hervorragende organisatorische Fähigkeiten verfügt und die Fähigkeit, mit Teammitgliedern in einer Vielzahl von Bereichen zusammenzuarbeiten. “

Kepler hat den Weg für die nächste Planetenerkennungsmission der NASA geebnet, den Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), der 2018 starten soll. TESS wird zwei Jahre damit verbringen, 200.000 relativ nahegelegene Sterne zu untersuchen. Wenn er erdähnliche Planeten in der Nähe seiner Heimat entdeckt, analysiert das James Webb-Weltraumteleskop, das im Frühjahr 2019 gestartet werden soll, ihre Atmosphäre und sucht nach den sogenannten „chemischen Fingerabdrücken“ des Lebens wie Sauerstoff und Methan.

Trotzdem sagt Batalha, dass sie den größeren Sinn ihrer Arbeit erst eines Abends begriffen hat, als sie ihren gewohnten Sonnenuntergangslauf auf einem Pfad unternahm, der die gelbbraunen Ausläufer rund um ihr Haus in Danville, Kalifornien, hinaufführt. Auf der Spur hatte sie oft darüber nachgedacht, wie unser Bewusstsein für die Sterne und ihre scheinbaren Bewegungen den Himmel von einer statischen Kuppel in ein dynamisches System verwandelt, zu dem wir gehören. „Wir sind nicht mehr nur Beobachter der Leere, sondern Pilger der Milchstraße“, sagt sie. Anstatt sich von der Komplexität über ihr entmutigt zu fühlen, dachte sie: „Wir sind diese Komplexität, und das Universum wird sich seiner selbst bewusst. So sehe ich den Nachthimmel, wenn ich renne. “Nach der Arbeit an der Kepler-Mission bemerkte Batalha, dass sie die Sterne nicht einmal mehr als Sterne ansah. Sie betrachtete sie als die Zentren einzelner Sonnensysteme - „andere mögliche Wiegen des Lebens“, in denen anderes Bewusstsein gedeihen könnte.

Obwohl Batalha unbestritten eine Wissenschaftlerin ist, denke ich, dass sie zu Recht auch sich selbst als etwas anderes sieht. Sie ist eine Entdeckerin. Dieses Wort könnte Bilder von schroffen Helden hervorrufen, die sich in Richtung wässriger Horizonte aufmachen - vom chinesischen Entdecker Zheng He aus dem 15. Jahrhundert, der Indien in einer mächtigen Flotte schatzgeladener Dschunken ansteuert, bis hin zu Prinz Heinrich dem Seefahrer, der Handelswege nach Asien öffnet Apollo-Astronauten sammeln Mondstaub, der kostbarer ist als Diamanten. Doch heutzutage werden Welten jenseits aller Vorstellungskraft von dieser Philosophin und Wissenschaftlerin überhäuft, die lange Schatten wirft, während sie auf aufsteigende Planeten zuläuft.

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Dieser Artikel ist eine Auswahl aus der Dezember-Ausgabe des Smithsonian-Magazins