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PLANCK
Erste wissenschaftliche Ergebnisse vorgestellt
Redaktion / Pressemitteilung der ESA
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12. Januar 2011

Auf einer Pressekonferenz in Paris wurden gestern die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse der ESA-Mission Planck vorgestellt. Im Fokus standen dabei die kältesten Objekte im Universum, die sowohl in der Milchstraße als auch in den weiten Fernen des Weltalls zu finden sind. Von zukünftigen Beobachtungen und Auswertungen erhoffen sich die Forscher einen noch besseren Blick auf die Anfangszeit des Universums.

PLCK G214.6+37.0

PLCK G214.6+37.0, einer der neu entdeckten Galaxien-Superhaufen, die von Planck entdeckt wurden (oben). Unten der Haufen in einer Aufnahme des Röntgenteleskops XMM-Newton. Bild: ESA/Planck Collaboration (Planck), ESA (XMM-Newton)

PLCK G214.6+37.0

Wäre William Shakespeare ein zeitgenössischer Himmelsforscher, könnte folgender Satz aus seiner Feder stammen: "Das ganze Universum ist Bühne und alle Galaxien bloße Spieler." Der im Mai 2009 gestartete ESA-Satellit Planck bietet den Astronomen neue Blickwinkel auf Bühne und Darsteller und enthüllt das Schauspiel der Entwicklung unseres Universums. Nach der ersten Publikation der von Planck erstellten Gesamtaufnahme des Himmels durch die ESA im Juli letzten Jahres (astronews.com berichtete) wurden nun die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission veröffentlicht - in insgesamt 25 bei der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics eingereichten Artikeln, die in dieser Woche auf einer Konferenz in Paris vom Planck-Konsortium vorgestellt wurden.

Ein Großteil dieser Ergebnisse basiert auf dem Early Release Compact Source Catalogue der Mission. Der Katalog umfasst Tausende von Planck im Millimeter- und Submillimeterwellenlängenbereich entdeckte extrem kalte Einzelquellen, die nun von den Wissenschaftlern erforscht werden können. "Dies ist ein wichtiger Moment für Planck. Bis jetzt drehte sich alles um das Sammeln von Daten und das Aufzeigen ihres Potenzials. Jetzt endlich beginnen die Entdeckungen", so Jan Tauber, ESA-Projektwissenschaftler für Planck.

Stellt man sich das Universum als eine Bühne vor, auf der das große kosmische Schauspiel in drei Akten aufgeführt wird, können Teleskope im sichtbaren Bereich des Lichts lediglich den letzten Akt sehen: das komplexe Bild der uns umgebenden Galaxien. Aber durch Messungen in Wellenlängen zwischen Infrarotstrahlung und Radiowellen ist Planck in der Lage, die Zeit zurückzudrehen und uns die beiden ersten Akte zu zeigen.

Die jetzt publizierten Ergebnisse enthalten bedeutende neue Informationen über den "zweiten Akt", in dem sich die Galaxien zusammenfügten. Planck fand Beweise für eine ansonsten unsichtbare, vor Milliarden von Jahren in Staub gehüllte Galaxienpopulation, die zehn- bis 1.000-mal schneller Sterne bildete, als dies heute in unserer Galaxie der Fall ist. Zuvor waren noch nie Messungen dieser Population in diesen Wellenlängen vorgenommen worden. "Dies ist ein erster Schritt. Wir lernen gerade erst, wie wir diese Daten verarbeiten müssen, um die meisten Informationen aus ihnen zu gewinnen", so Jean-Loup Puget vom französischen Forschungszentrum (CNRS) der Universität Paris Sud in Orsay.

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Die Astronomen hoffen aber auch, dass ihnen Planck eines Tages auch Einblicke in den ersten Akt der Entstehung des Universums erlauben wird: die Bildung seiner ersten großen Strukturen, aus denen später die Galaxien entstanden. Diese Strukturen werden mithilfe der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung rekonstruiert, die 380.000 Jahre nach dem Urknall emittiert wurde, als sich das Universum abkühlte. Um dies richtig erkennen zu können, muss jedoch zuerst die Fülle an Emissionen vordergründiger Quellen beseitigt werden, die das Gesamtbild "verschmutzen". Dies umfasst die einzelnen Objekte, die in der Erstveröffentlichung des Katalogs kompakter Quellen enthalten sind, sowie verschiedene diffuse Emissionsquellen.

Das Team konnte aber bereits eine wichtige Etappe bei der Entfernung dieser "Verschmutzung" bekanntgegeben. Die "anormale Mikrowellenemission",  ein diffuser Schein, der offenbar mit den dichten, staubigen Regionen unserer Galaxie in Zusammenhang steht, gab den Astronomen seit Jahrzehnten Rätsel aufgibt. Die von Plancks gelieferten Daten erhärten aber jetzt die Theorie, dass die Emission von winzigen Staubpartikeln stammt, die sich durch Kollisionen mit sich rasch bewegenden Atomen oder ultravioletter Strahlung Milliarden Male pro Sekunden um sich selbst drehen. Diese neuen Erkenntnisse helfen, die Planck-Daten mit größerer Genauigkeit von dem lokalen "Mikrowellennebel" zu unterscheiden, so dass der kosmische Mikrowellenhintergrund deutlicher sichtbar wird. "Dieses hervorragende Ergebnis ist dank der außergewöhnlichen Qualität der Planck-Daten möglich", so Clive Dickinson von der Universität Manchester in Großbritannien.

Neben den zahlreichen anderen jetzt vorgestellten Ergebnissen hat Planck auch neue Details über andere "Darsteller" auf der kosmischen Bühne, die entfernten Galaxienhaufen, enthüllt. Diese sind in den Planck-Daten als kompakte Silhouetten vor dem kosmischen Mikrowellenhintergrund zu erkennen. Das Planck-Konsortium konnte bisher 189 dieser Galaxienhaufen identifizieren, von denen 20 zuvor nicht bekannt waren. Ihre Existenz wurde durch das Röntgenobservatorium der ESA, XMM-Newton, bestätigt.

Durch die Beobachtung des gesamten Himmels stehen die Chancen gut, dass Planck die größten dieser Galaxienhaufen aufspürt. Sie sind selten und ihre Anzahl ist ein Hinweis darauf, wie unser Universum aufgebaut ist, wie schnell es expandiert und wie viel Materie in ihm vorhanden ist. "Plancks Beobachtungen sind Wissensbausteine für unser Verständnis des Universums", so Nabila Aghanim vom CNRS.

"Die aktuellen Ergebnisse sind nur die Spitze des Eisbergs. Dank des Einsatzes aller Projektbeteiligten übertrifft Planck alle Erwartungen", so David Southwood, ESA-Direktor für Wissenschaft und robotische Exploration. "Zudem enthält der Katalog außer den heute bekanntgegebenen Entdeckungen das Rohmaterial für zahlreiche weitere. Und dabei sind wir noch nicht zum echten Schatz, dem kosmischen Mikrowellenhintergrund selbst, vorgedrungen."

Planck wird das Universum auch weiter beobachten. Die nächste Datenveröffentlichung ist für Januar 2013 geplant und wird den kosmischen Mikrowellenhintergrund in bisher unerreichter Detailgenauigkeit enthüllen – und damit den ersten Akt des kosmischen Dramas und eine Abbildung der Geburtsstunde unseres Universums.

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Links im WWW
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