In seinen über zwei Jahrzehnten in der Erdumlaufbahn ist Hubble
für viele faszinierende wissenschaftliche Entdeckungen verantwortlich.
Nach einem Wartungsbesuch durch Astronauten im Jahr 2009, bei dem auch neue Instrumente installiert wurden,
ist das Teleskop heute leistungsfähiger denn je.
Mit der steten Verbesserung des Observatoriums
hat sich sein Schwerpunkt auf einige ehrgeizige Großprojekte verlagert,
an die man vor ein paar Jahren nicht einmal hätte denken können.
Zusammen könnten diese Projekte dazu beitragen, einige der größten Fragen der Astronomie zu beantworten
und sie werden noch über viele Jahre die Wissenschaft bereichern.
Hubblecast Folge 45: Aufbau eines Beobachtungsfundus
Präsentiert von Dr. J, alias Dr. Joe Liske
Hallo und willkommen zum Hubblecast.
Beobachtungszeit ist bei Hubble ein sehr kostbares Gut und stets knapp.
Das heißt, wenn Astronomen Hubble benutzen wollen, müssen sie sich für die Beobachtungszeit bewerben.
Und in ihrem Antrag
müssen sie sehr detailliert beschreiben, was genau sie untersuchen wollen
und wie sie es tun wollen.
Dieses Verfahren funktioniert gut für die überwiegende Mehrheit der Projekte,
die normalerweise sehr spezielle wissenschaftliche Ziele haben.
Hin und wieder wird jedoch Hubble für etwas viel Größeres eingesetzt,
mit viel breiter gesteckten wissenschaftlichen Zielen.
Und in diesen Fällen klappt die normale Art der Zeitverteilung einfach nicht.
Drei solcher Großprojekte, auch Multicycle Treasury Programme genannt, laufen gerade,
und sie sind die ehrgeizigsten Projekte, die jemals mit Hubble durchgeführt wurden.
Die Hubble-Multicycle-Treasury-Programme liegen in einer völlig anderen Größenordnung
als die üblichen Aufgaben des Teleskops,
mit Tausenden von Stunden Beobachtungszeit über mehrere Jahre verteilt.
Und statt nur auf die Forschungsfragen einzelner Wissenschaftler ausgerichtet zu sein,
wie das Hubble Beobachtungen normalerweise sind, sind die Multicycle-Treasury-Programme dazu konzipiert,
einen Fundus an Daten aufzubauen, der von möglichst vielen Menschen bei ihrer Arbeit genutzt werden kann.
Zum Beispiel arbeitet das Panchromatic Hubble Andromeda Treasury Program
an einer detaillierten Karte eines Teils der nahen Andromeda-Galaxie,
von seinem hellen Kern bis zu den feinen Enden eines seiner Spiralarme.
Andromeda ist die nächste Spiralgalaxie zur Milchstraße
und sie bietet uns einen unvergleichlichen Blick auf die Struktur einer Galaxie,
die ähnlich wie unsere eigene ist.
Sie sieht eigentlich ziemlich groß am Himmel aus — mehrere Male so groß wie der Vollmond,
aber sie ist so schwach, dass sie mit bloßem Auge selbst in einer sehr dunklen Nacht kaum zu erkennen ist.
Für Hubble jedoch ist sie voller Sterne —
und schätzungsweise 100 Millionen von ihnen werden bis zum Abschluss des Programms kartiert sein.
Die Durchmusterung wird nicht nur ihre Position beinhalten, sondern auch detaillierte Farbinformationen im sichtbaren,
nahen Infrarot und ultravioletten Licht — etwas, das kein anderes Teleskop kann.
Die genaue Messung der Farben von Sternen ist für das Studium vieler Eigenschaften von entscheidender Bedeutung,
zum Beispiel für ihre Oberflächentemperatur.
Mit dieser Fülle an Daten werden Wissenschaftler noch lange Zeit
Entdeckungen in der Andromeda-Galaxie machen.
Ein anderes dieser Hubble-Treasury-Programme blickt weit in die Entwicklung unseres Universums zurück.
Und das ist der Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey ...
oder kurz CANDELS.
Durch das Scannen großer, dunkler Himmelsbereiche mit sehr wenigen Vordergrundsternen,
schaut dieses Programm über die Grenzen unserer kosmischen Nachbarschaft hinaus
und in die entferntesten Bereiche des Universums.
Sie beobachten Galaxien, die so weit entfernt sind, dass ihr Licht Milliarden von Jahren gebraucht hat, um uns zu erreichen.
So können Astronomen die frühe Vergangenheit unseres Kosmos untersuchen
und sehen, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln.
Wie die Durchmusterung der Andromeda Galaxie
nutzt auch CANDELS die Fähigkeit von Hubble, detaillierte Karten des Himmels im sichtbare Spektrum,
im nahen Infrarot und Ultraviolett zu erstellen.
Von den Anfängen der Entstehung der ersten Galaxien
über die Bildung von Galaxienhaufen bis hin zum Zeitalter der Quasare im Mittelalter der kosmische Geschichte,
wird CANDELS uns eine Fülle von Informationen liefern, um einige der größten Fragen der Kosmologie untersuchen zu können.
Das dritte dieser Multicycle-Treasury-Programme ist der
Cluster Lensing and Supernova survey mit Hubble,
oder kurz CLASH. CLASH untersucht riesige Haufen elliptischer Galaxien.
Diese haben so viel Masse, dass ihre Schwerkraft den Weg des Lichts merklich verbiegt,
so ähnlich wie eine riesige Lupe.
Diese Linsen können Astronomen dabei helfen, weit entfernte Galaxien zu sehen,
die sonst zu lichtschwach wären, indem sie das Licht verstärken, das wir von ihnen erhalten.
Darüber hinaus ist das Studium dieser Haufen der Schlüssel zur Erklärung von zwei der großen Geheimnisse der modernen Astronomie,
dunkler Materie und dunkler Energie.
Die Untersuchung normaler Materie im Universum, wie Sterne oder Gaswolken,
ist relativ einfach, weil sie Licht aussendet oder absorbiert.
Es stellte sich jedoch heraus, dass der größte Teil der Materie im Universum nicht normal ist
sondern sogenannte dunkle Materie, die überhaupt keine Strahlung abgibt.
Nun, die Astronomen wissen noch nicht richtig, was dunkle Materie ist.
Aber indem wir beobachten, wie diese Haufen Licht von fernen Galaxien im Hintergrund verbiegen
können wir eine Karte rekonstruieren, wie die dunkle Materie in diesen Haufen verteilt ist.
Die CLASH-Studie wird auch entfernte Supernovae untersuchen.
Damit wird man die Expansionsrate des Universums messen,
was uns helfen wird, zu verstehen, warum diese Expansion sich beschleunigt.
Ja, es gibt es bereits Entdeckungen aus den ersten Daten dieser Programme.
Im April dieses Jahres
fand eine neue Studie eine ferne Galaxie, die durch die Gravitationslinse in Abell 383 abgebildet wird —
die ersten von 25, die durch dieses Programm kartiert werden soll.
Dank des Haufens, der das Licht dieser fernen Galaxie verstärkt,
konnten die Astronomen viel detailliertere Beobachtungen machen, als es sonst möglich gewesen wäre.
Und sie entdeckten, dass die Sterne in dieser Galaxie überraschend alt waren:
sie müssen nur ein paar hundert Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sein,
viel früher als erwartet.
Obwohl Hubble also mehr als 20 Jahre alt ist,
führt es gerade einige seiner ambitioniertesten Projekte durch
und baut eine Datenbibliothek auf, die den Astronomen noch lange dienen wird.
Und das bedeutet, dass trotz seines Alters
Hubble nicht vom nächsten großen Ereignis in der Weltraum-Astronomie überschattet werden wird,
dem James Webb Space Telescope oder JWST.
JWST, das später in diesem Jahrzehnt starten wird,
wurde entwickelt, um einige der faszinierenden Fragen zu beantworten, die Hubble gestellt hat:
Wie entstehen Sterne? Wann erschienen die ersten Galaxien? Was verbirgt sich in riesigen Staubnebeln?
Um diese grundlegenden Fragen zu beantworten, ist das JWST so konzipiert, dass es hauptsächlich im Infrarotlicht beobachten wird.
Das bedeutet, dass Hubbles Fähigkeit, das Spektrum vom Ultraviolett über sichtbares Licht,
bis hin zum nahen Infrarot zu sehen, weiterhin eine konkurrenzlos bleiben wird
und noch für Jahrzehnte von keinem anderen Teleskop geboten werden wird.
Diese Multicycle-Treasury-Programme nutzen das voll aus,
um einen Schatz von Daten aufzubauen, der den Wissenschaftlern helfen wird
die Geheimnisse des Kosmos noch über viele Jahre zu entschlüsseln.
Ich bin Dr. J und sage auf Wiedersehen vom Hubblecast.
Wieder einmal hat uns die Natur über unsere wildeste Vorstellungskraft hinaus überrascht.
Untertitel: ESA/Hubble, Übersetzung: Norbert Vorstädt