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„James Webb“-Teleskop liefert neue Einblicke ins Universum

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Von: Tanja Banner

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Südlicher Ringnebel
Vergleichende Beobachtungen des Südlichen Ringnebels im nahen Infrarot (l) und im mittleren Infrarot (r), die mit dem James-Webb-Weltraumteleskop gemacht wurden. © Space Telescope Science Institut/STScI via NASA/dpa

Nach Jahrzehnten des Wartens ist das „James Webb“-Weltraumteleskop einsatzbereit und liefert erste Aufnahmen aus den Tiefen des Universums – ein Meilenstein.

Greenbelt – Unzählige Menschen weltweit haben auf diesen Moment gewartet: Das „James Webb“-Weltraumteleskop der Raumfahrtorganisationen Nasa, Esa und CSA ist endlich komplett einsatzbereit. Die ersten veröffentlichten Farbaufnahmen zeigen bereits, was das bisher teuerste und mächtigste Weltraumteleskop leisten kann – es ist genau das, was im Vorfeld erwartet wurde: Das „James Webb“-Teleskop ermöglicht einen völlig neuen Blick in die Tiefen des Universums.

Das zeigt bereits das erste Bild, das die US-Raumfahrtorganisation Nasa gemeinsam mit US-Präsident Joe Biden vorab veröffentlichte. Das sogenannte „Deep Field“ blickt tief hinein ins Universum. Auf der Aufnahme zu sehen sind tausende Galaxien – es ist die bisher „tiefste und schärfste Infrarotaufnahme des Universum“, heißt es bei der Nasa. Wer genauer auf die Zahlen schaut, die das Bild begleiten, dem könnte schwindelig werden: Abgelichtet wurde für das erste Bild nämlich nicht etwa ein großer Teil des Himmels, sondern nur ein winziger Ausschnitt.

Steht man auf der Erde und hält ein Sandkorn etwa eine Armlänge von sich weg in Richtung Himmel, so bedeckt das Sandkorn einen Ausschnitt ähnlich dem, den „Webb“ fotografiert hat. Kaum zu glauben, dass auf solch engem Raum tausende Galaxien beheimatet sind.

„James Webb“-Weltraumteleskop: Nasa präsentiert erste Bilder aus den Tiefen des Universums

Auf der Aufnahme zu sehen ist der Galaxienhaufen SMACS 0723, das als sogenannte Gravitationslinse agiert und die Galaxien, die sich dahinter befinden, vergrößert. „Wir schauen mehr als 13 Milliarden Jahre zurück“, erklärte Nasa-Chef Bill Nelson dem US-Präsidenten bei der Vorstellung des Bildes. „Das Licht, das man in einem dieser kleinen Flecken sieht, hat mehr als 13 Milliarden Jahre bis zu uns gebraucht“, so Nelson weiter.

Tatsächlich ist das, was in einem einzigen „Webb“-Bild steckt, kaum vorstellbar, US-Präsident Biden spricht von „unglaublich, es haut mich um“ und Nelson bringt es auf den Punkt: „Vor 100 Jahren dachten wir, es gibt nur eine Galaxie. Nun ist die Zahl der Galaxien unbegrenzt. In unserer Galaxie haben wir Milliarden Sterne, nun gibt es Milliarden Galaxien mit Milliarden Sternen.“ Tatsächlich wurde ein großer Teil der Galaxien, die auf dem Bild zu sehen sind, nie zuvor abgebildet, geschweige denn von Menschen beobachtet. Da versteht man, weshalb die gestandene Astronautin und Nasa-Co-Chefin Pamela Melroy im Vorfeld über die Bilder folgenden Satz sagte: „Was ich gesehen habe, hat mich bewegt, als Wissenschaftlerin, als Ingenieurin und als Mensch.“

James-Webb-Weltraumteleskop
Betreiber:Nasa, Esa und CSA
Start:25.12.2021
Kosten:10 Milliarden US-Dollar
Entfernung zur Erde:1,5 Millionen Kilometer
Spiegel-Durchmesser:6,5 Meter
Größe Sonnenschild:21x14 Meter

Weltraumteleskop wird seit Jahren sehnsüchtig erwartet

Mit seinem ersten Bild und den begleitenden Daten hat das „James Webb“-Weltraumteleskop den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bereits eine Menge neue Arbeit beschert. Nasa-Chef Nelson fasst das so zusammen: „Wir können Fragen beantworten, die wir jetzt noch gar nicht kennen.“ Doch die Forschenden haben sich auf diesen Tag gefreut und fiebern den neuen Daten entgegen – schließlich wurde das „James Webb“-Teleskop bereits seit vielen Jahren sehnsüchtig erwartet. Es soll Astronominnen und Astronomen ganz neue Forschung ermöglichen. „Das Teleskop wird Licht der ersten Generation von Galaxien erkennen, die sich im frühen Universum nach dem Urknall bildeten, und die Atmosphären nahegelegener Exoplaneten auf mögliche Anzeichen einer Bewohnbarkeit untersuchen“, erklärt Eric Smith, Programmwissenschaftler von Nasa Webb.

John Mather, Webb-Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der Nasa und Nobelpreisträger, freut sich auf die bevorstehende Arbeit: „Was geschah nach dem Urknall? Wie hat sich das expandierende Universum abgekühlt und schwarze Löcher, Galaxien, Sterne, Planeten und Menschen hervorgebracht?“ Bei der Beantwortung solcher Fragen soll das neue Weltraumteleskop den Forschenden helfen und dabei weit zurück in die Vergangenheit blicken. „Wir wissen, das Universum ist 13,8 Milliarden Jahre alt. Wir gehen bis fast zum Anfang zurück“, betont Nasa-Chef Nelson.

„James Webb“-Weltraumteleskop: Joe Biden spricht von einem „Wunderteleskop“

US-Präsident Biden spricht gar von einem „Wunderteleskop“, das „ein neues Fenster in die Geschichte unseres Universums“ öffne. In den meisten Fällen sind der amerikanische Pathos und die Übertreibungen zu viel des Guten – im Fall des „James Webb“-Weltraumteleskop erscheinen sie passend. Schließlich ist es unglaublich, was das Teleskop bereits mit seinen ersten Aufnahmen geschafft hat: Der Welt einen völlig neuen Blick ins Universum zu eröffnen.

Das ist dem „Webb“-Teleskop auch mit dem zweiten veröffentlichten Bild gelungen. Das zeigt nicht direkt einen Himmelskörper, sondern ein Spektrum der Atmosphäre des Exoplaneten WASP-69 b. Der Jupiter-ähnliche Planet umkreist seinen Stern in 3,4 Tagen und ist unfassbar heiß. Trotzdem hat „Webb“ in seiner Atmosphäre Wasserdampf sowie Hinweise auf Wolken und Dunst entdeckt. Die Untersuchung von Exoplaneten ist eine wichtige Aufgabe für das „Webb“-Weltraumteleskop. In Zukunft sollen neben Exoplaneten – also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – auch Planeten innerhalb unseres Sonnensystems, sowie Asteroiden und Kometen untersucht werden.

Der Primärspiegel des „James Webb“-Weltraumteleskops hat einen Durchmesser von 6,5 Metern und besteht aus 18 einzelnen Segmenten. Er soll einen bisher nicht dagewesenen Blick in die Tiefen des Universums ermöglichen. (Archivbild
Der Primärspiegel des „James Webb“-Weltraumteleskops hat einen Durchmesser von 6,5 Metern und besteht aus 18 einzelnen Segmenten. Er soll einen bisher nicht dagewesenen Blick in die Tiefen des Universums ermöglichen. (Archivbild © NASA/Chris Gunn

„James Webb“-Weltraumteleskop: Detailreiche und atemberaubende Bilder aus dem Universum

Bilder des Südlichen Ringnebels und der Sternenentstehungsregion „Carinanebel“, die vom „Webb“-Teleskop ebenfalls aufgenommen wurden, zeigen sehr schön, wie sich das neue Weltraumteleskop von seinem „Vorgänger“, dem „Hubble“-Weltraumteleskop unterscheidet: Die Auflösung ist deutlich höher, es sind viel mehr Details zu erkennen, als beim „Hubble“-Bild. Auch die Aufnahme von „Stephan‘s Quintett“ ist atemberaubend. Allen Bildern ist eines gemeinsam: Neben dem größeren Detailreichtum und den zahlreichen Galaxien, die plötzlich im Hintergrund zu sehen sind, wurden sämtliche Bilder schneller aufgenommen als die „Hubble“-Aufnahmen. Das „Deep Field“ von „Webb beispielsweise benötigte 12,5 Stunden Belichtung – „Hubble“ brauchte dafür noch mehrere Wochen Zeit.

Das neue „James Webb“-Weltraumteleskop scheint tatsächlich ein neues Fenster zum Universum zu öffnen. Es bleibt abzuwarten, wie die Forschung das Teleskop nutzt und welche Überraschungen das Universum noch bietet. (tab)

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