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Letzte Woche hatte ich das Glück , einen Vortrag von Peter Grünberg, dem Physik-Nobelpreisträger des letzten Jahres zu hören. Er hat über die geschichte der Physik gesprochen und einige bemerkenswerte Entdeckungen vorgestellt. Darunter war auch die Periheldrehung der Sonne als Beweis für die Relativitätstheorie. Das brachte mich auf den Gedanken: Hab ich das richtig erklärt mit der Geschwindigkeitsänderung der Sonne, wird die wirklich durch die Bewegung um den gemeinsamen Massenscherpunkt hervorgerufen?
Nun, Wikipedia ist Dein Freund und Helfer, und ja, tatsächlich war das die richtige Erklärung. Auf der Seite über Exoplaneten kann man die vier indirekten Methoden zum Nachweis einsehen. Die erste basiert darauf, dass so ein Planet regelmäßig vor dem Stern vorbeilaufen kann, und dann kann man eine Abdunklung des Lichtes von diesem Stern beobachten. Die zweite Methode, die ich erwähnte, wird dann in einer kleinen animierten Grafik gut erklärt. Ebenfalls interessant für einen späteren Blogpost sollte das Gravitational Lensing sein.
Jetzt aber dann nochmal zur Periheldrehung. Die Umlaufbahn der Planeten um die Sonne ist eine Ellipsenbahn (auch wenn sie mit bloßem Auge praktisch nicht von einer Kreisbahn unterscheidbar ist). Das Perihel ist der Punkt der Ellipse, der der Sonne am nächsten ist. Jetzt kann man beobachten, dass dieser sich mit der Zeit verschiebt - die Ellipsenbahn dreht sich also. Zunächst kann man zur Erklärung heranziehen, dass dies auf den Einfluss anderer Massen zurückzuführen ist, z.B. durch andere Planeten. Geht man vereinfacht von Sonne und Planet als Kugeln aus, die nicht von außen gestört werden, ist diese Störung nur noch durch die allgemeine Relativitätstheorie erklärbar, die eine Abweichung vom idealen Gesetz feststellt, bei dem die Gravitationskraft invers mit dem Quadrat des Abstands geht.