- Startseite
- Wissen
Erstellt: 14.07.2022 15:22
Von: Tanja Banner
Teilt
Die ersten Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops faszinieren weiterhin die Welt. Diese sechs unerwarteten Dinge sind in den Aufnahmen verborgen.
Kassel – Die an dem Projekt beteiligten Raumfahrtorganisationen NASA, ESA und CSA haben fünf Bilder veröffentlicht, die das Weltraumteleskop “James Webb” aus den Tiefen des Alls aufgenommen hat. Die Bilder haben es in sich, auf mehreren Ebenen. Erstens dürften sie vielen Zuschauern Erleichterung verschaffen, die das Schicksal des Vorgängers „Webb“ „Hubble“ kennen: Das Weltraumteleskop „Hubble“ lieferte nach seinem Start im Jahr 1990 unbrauchbare Bilder: Ein Defekt am Hauptspiegel verursachte hohe Kosten. eine notwendige Reparaturmission. Aber mit “Webb” ging alles gut, großes Glück, denn das Teleskop ist 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.
Dann ist da noch der Inhalt der ersten fünf wissenschaftlichen Bilder, die selbst Forscher in Erstaunen versetzen. Das neue 10-Milliarden-Dollar-Weltraumteleskop sollte schärfere Bilder als Hubble liefern und mehr in den Weltraum blicken. Aber die Qualität der Aufnahmen ist beeindruckend. „Wir können keine Bilder von leeren Himmeln machen“, sagte NASA-Wissenschaftlerin Jane Rigby, als sie die Bilder präsentierte. “Überall, wo wir hinschauen, gibt es Galaxien.”
Diese Überraschungen sind in den Bildern des James-Webb-Teleskops verborgen
Siehe Fotogalerie
Tatsächlich enthielten die ersten wissenschaftlichen Bilder des James-Webb-Teleskops mehrere Überraschungen, die sogar die Forscher verblüfften, die in der Lage waren, eine Vorschau der Bilder anzuzeigen. Ein Überblick.
Überraschung Nr. 1: Das James-Webb-Teleskop findet überall Galaxien
Ein vom “Webb”-Team veröffentlichtes Motiv zeigt den Südlichen Ringnebel (NGC 3132). Zwei Bilder dieses planetarischen Nebels wurden im Sternbild Lyra veröffentlicht. Eines der Bilder wurde unter Verwendung von Daten des Near-Infrared Camera (NIRCam)-Instruments „Webb“ erstellt. Das Bild zeigt nicht nur den planetarischen Nebel sehr detailliert, sondern auch die großen Entfernungen des Universums dahinter. Die rote Zone des Nebels und alle Bereiche außerhalb davon sind voll von fernen Galaxien. Eine Galaxie am linken Bildrand (im Bild rot markiert) verdient besondere Aufmerksamkeit: Die Forscher hielten sie für das Licht der Sterne oder einen Teil des planetarischen Nebels. Tatsächlich blickt „Webb“ hier auf den Rand einer Galaxie.
Der Südliche Ringnebel (NGC 3132), fotografiert vom James Webb Space Telescope. Der rote Punkt links im Bild zeigt eine Galaxie, auf deren Rand das Teleskop blickt. © NASA, ESA, CSA, STScI
Überraschung Nummer 2: Das James-Webb-Teleskop entdeckt den zweiten Stern im südlichen Ringnebel
Das zweite Bild des südlichen Ringnebels verwendet Daten des “Webb” Mid-Infrared Instrument (MIRI). Mit ihm kann “James Webb” direkt in das Herz des planetarischen Nebels blicken und eine Überraschung enthüllen: einen zweiten Stern in der Mitte (der linke, rötliche Stern). Bisher gingen Forscher davon aus, dass es im Zentrum nur einen Stern gibt, der stirbt und sein Material schubweise freisetzt, was zum südlichen Ringnebel führte. Das MIRI-Instrument von Webb ermöglichte es den Forschern, von Staub umgebene Objekte wie den roten Stern zu erkennen.
Im Zentrum des südlichen Ringnebels sollte es einen einzelnen sterbenden Stern geben. Aber dank des James-Webb-Weltraumteleskops und seiner einzigartigen Infrarotsicht wissen wir jetzt, dass das nicht ganz stimmt: Es gibt zwei Sterne im Zentrum des Nebels. Das Weltraumteleskop konnte dank seiner Infrarotsicht nur den zweiten Stern sehen. © NASA, ESA, CSA, STScI
Überraschung Nummer 3: Schwarzes Loch in einer Galaxie
Ein Bild des James-Webb-Weltraumteleskops zeigt das Stephan Quintett, eine Gruppe von Galaxien, die das neue Teleskop zusammen fotografiert hat. Das Bild ist laut NASA das größte Mosaik, das jemals aus “Webb”-Daten erstellt wurde: Es besteht aus mehr als 150 Millionen Pixeln und wurde aus fast 1000 einzelnen Bilddateien zusammengesetzt. Das Bild ist schön und detailliert und enthüllt bei näherer Betrachtung ein Geheimnis der höchsten Galaxie (NGC 7319): In ihrem Zentrum befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch mit etwa 240 Sonnenmassen. Dieses massive Monster ist auf dem Bild mit abweichender Sicht zu sehen und strahlt riesige Lichtmengen aus, während es Staub, Gas und andere Materialien in der Galaxie umfasst. Sein Licht ist so hell, dass es die anderen Merkmale der Galaxie verdunkelt.
Stephens Quintett besteht aus fünf Galaxien. Wenn Sie in dieser scharfen „Webb“-Ansicht des Quintetts auf die höchste Galaxie blicken, können Sie sogar sehen, was in ihrem Zentrum vor sich geht – im Inneren befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das Materie innerhalb der Galaxie frisst. Sie sendet riesige Lichtmengen aus: Ihr Licht ist so hell, dass es die anderen Merkmale der Galaxie verdunkelt. © NASA, ESA, CSA, STScI
Überraschung Nummer 4: „Webb“ fotografiert die ältesten Galaxien
Das erste wissenschaftliche Bild, das vom James-Webb-Weltraumteleskop veröffentlicht wurde, hat eine große Wirkung. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes „Deep Field“, bei dem das Teleskop 12,5 Stunden lang einen winzigen Teil des Himmels betrachtete. Das Bild zeigt Hunderte oder sogar Tausende von Galaxien und ein von Albert Einstein vorhergesagtes Phänomen: die Gravitationslinse. Objekte hinter einem massiven Objekt werden durch ihre Schwerkraft vergrößert. Dieser als Mikrolinse bezeichnete Effekt wird in der Astronomie oft genutzt, um tiefer ins Weltall zu blicken und auch „Webb“ nutzt den Effekt.
“James Webb” vs. “Hubble” – Bilder von Weltraumteleskopen im Vergleich
Siehe Fotogalerie
Der Galaxienhaufen SMACS 0723 im Vordergrund vergrößert weit entfernte Objekte. Im Bild sind sie leicht gebogen oder gekrümmt. Wie alt die ältesten Galaxien auf dem Bild sind, können die Forscher noch nicht sagen, da das Bild noch nicht im Detail ausgewertet wurde. Eines ist jedoch schon jetzt wahr: Das Bild zeigt Galaxien, die 13,1 Milliarden und 13 Milliarden Jahre alt sind.
Das erste Bild des James-Webb-Teleskops präsentiert: ein sogenanntes Deep Field, in dem Hunderte oder sogar Tausende von Galaxien zu sehen sind. Dank eines Mikrolinseneffekts (die Schwerkraft eines Galaxienhaufens im Vordergrund verstärkt die Hintergrundgalaxien) kann „Webb“ sehr alte Galaxien fotografieren. Die älteste bisher entdeckte Galaxie auf dem Bild ist 13,1 Milliarden Lichtjahre entfernt. © NASA, ESA, CSA, STScI
Überraschung Nummer 5: Was hat „James Webb“ im Carinanebel gesehen?
Selbst Astronomen staunen über die Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops. „Was geht hier wirklich vor?“, fragte die NASA-Wissenschaftlerin Amber Straughn, als sie das „Webb“-Bild des Carina-Nebels enthüllte. Dabei zeigte er auf eine seltsame röhrenförmige Struktur im Nebel (im Bild rot markiert). Eine Beschreibung des NASA-Bildes lautet: „Die helle ultraviolette Strahlung junger Sterne formt die Wand des Nebels, indem sie sie langsam erodiert. Die spektakulären Säulen erheben sich über der Wand aus hellem Gas und widerstehen dieser Strahlung. Der „Dampf“, der aufzusteigen scheint aus den “Bergen” ist tatsächlich heißes, ionisiertes Gas und heißer Staub, der aufgrund unerbittlicher Strahlung aus dem Nebel kommt. “
Astronomen bestaunen die röhrenförmigen Strukturen des Carinanebels (rot markiert). Was hat das James-Webb-Teleskop hier fotografiert? © NASA, ESA, CSA, STScI
Überraschung Nummer 6: Wasserzeichen in der Atmosphäre eines Exoplaneten
Eines der Bilder im James-Webb-Weltraumteleskop ist nicht wirklich ein „Bild“, sondern das Spektrum der Atmosphäre eines Exoplaneten. Das Teleskop hat beobachtet, wie der Exoplanet Wasp-69 b vor seinem Stern vorbeizieht (der sogenannte Transit) und seine Atmosphäre untersucht. Das Ergebnis war überraschend: Der etwa jupitergroße Exoplanet, der seinen Stern einmal in 3,4 Tagen umkreist und entsprechend heiß ist, beherbergt Wasser. Das Spektrum zeigt das Vorhandensein von Wassermolekülen in der Atmosphäre. Forscher können aus der Kurve auch ein unerwartetes Wetterphänomen ablesen: Wolken.
Das Spektrum des Exoplaneten Wasp-69b, das mit Daten des James-Webb-Weltraumteleskops erstellt wurde, zeigt deutlich, dass sich in der Atmosphäre des Gasplaneten Wassermoleküle befinden, und auch das Vorhandensein von Wolken können die Forscher aus der Kurve ablesen. © NASA, ESA, CSA, STScI
James Webb Space Telescope: Die Forschung steht erst am Anfang
Betrachtet man den Detailgrad und die Schärfe der Bilder des „James Webb“-Teleskops, steht eines schon jetzt fest: Die beteiligten Forscher werden in den Bildern zahlreiche Überraschungen finden. Außerdem ist das neue Teleskop jetzt im wissenschaftlichen Betrieb: Viele weitere Bilder und Daten werden in Zukunft veröffentlicht. Eine neue Ära für die Astronomie hat begonnen und James Webb wird die Forschung für die kommenden Jahre revolutionieren. (Tab)
Weltraumbulletin
Interessieren Sie sich für das Universum in all seinen Facetten? Abonnieren Sie den Freiraum-Newsletter und bleiben Sie auf dem Laufenden!