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Drei Weltraumteleskope, ein Ziel
von Stefan Deiters
astronews.com
25. Oktober 2013
Mit den drei Weltraumteleskopen Hubble, Spitzer
und Chandra wollen Astronomen in den kommenden drei Jahren tiefer ins
All blicken als jemals zuvor. Die drei Teleskope sollen gemeinsam sechs
Galaxienhaufen beobachten, die als Gravitationslinsen fungieren und das Licht
entfernterer Systeme verstärken. Auf diese Weise dürften auch noch extrem
lichtschwache Galaxien im jungen Universum sichtbar werden.
Vier der Galaxienhaufen, die Hubble, Spitzer
und Chandra in den kommenden drei Jahren
anvisieren sollen. Bild:
NASA, ESA und J. Lotz and M. Mountain (STScI) [Großansicht] |
Das neue, jetzt vorgestellte Programm trägt den Namen "The Frontier Fields",
also "Die Grenz-Felder" und soll bisherige Deep-Field-Beobachtungskampagnen
durch die Zusammenarbeit der drei Weltraumteleskope Hubble, Chandra
und Spitzer in den Schatten stellen. Bei Deep-Field-Beobachtungen
visiert ein Teleskop für lange Zeit einen bestimmten Bereich am Himmel an und
macht durch die lange Belichtungszeit unzählige Galaxien sichtbar, die sonst
nicht zu erkennen wären.
Für "The Frontier Fields" wollen die Astronomen nun in den kommenden drei
Jahren sechs massereiche Galaxienhaufen beobachten und sich ein als
Gravitationslinseneffekt bekanntes Phänomen zunutze machen: Durch massereiche
Objekte wird nämlich das Licht entfernterer, direkt dahinter liegender Systeme
so abgelenkt, dass es nicht nur stark verzerrt, sondern auch verstärkt wird. Auf
diese Weise lassen sich Galaxien untersuchen, die ohne diesen Effekt selbst mit
Hubble & Co. nicht zu beobachten gewesen wären.
"Das 'Frontier-Fields'-Programm ist genau das, wofür die 'Großen
Observatorien' der NASA einmal entworfen wurden, nämlich zusammenzuarbeiten, um
die Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln", meint John Grunsfeld, der für
Wissenschaft zuständige Administrator der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA.
Zu den als "Great Observatories", also "Großen Observatorien" bekannten
Weltraumteleskopen zählen außer Hubble auch das
Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer, das Röntgen-Weltraumteleskop
Chandra sowie das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Compton, dessen
Mission aber bereits im Jahr 2000 endete.
"Jedes Weltraumteleskop macht Bilder in anderen Wellenlängenbereichen des
Lichts", so Grunsfeld weiter. "Als Ergebnis erhalten wir dann ein sehr viel
tieferes Verständnis über die Physik dieser Himmelsobjekte." Als erster
Galaxienhaufen soll der Haufen Abell 2744 anvisiert werden, der auch als 'Haufen
der Pandora' bekannt ist (astronews.com berichtete).
Dieser Megahaufen entstand durch die Verschmelzung von mindestens vier kleineren
Galaxienhaufen.
Mit den Beobachtungen hoffen die Astronomen Galaxien sichtbar zu machen, die
bereits existierten als das Universum nur wenige Hundert Millionen Jahre alt
war. "Die Idee ist, diese Teleskope der Natur gemeinsam mit den großen
Observatorien zu nutzen und so deutlich tiefer ins All zu blicken als zuvor, um
die entferntesten und lichtschwächsten Galaxien zu finden, die wir überhaupt
erkennen können", erklärt Jennifer Lotz vom Space Telescope Science
Institute.
Mit den kombinierten Daten von Hubble und Spitzer wollen
die Astronomen die Entfernung der Galaxien und ihre Masse genauer bestimmen als
dies mit jeweils nur einem Teleskop allein möglich wäre. "Wir wollen verstehen,
wann und wie die ersten Sterne und Galaxien im Universum entstanden sind und
jedes Observatorium liefert uns dazu ein anderes Teil des Puzzles", erläutert
Peter Capak vom Spitzer Science Center am Calfornia Institute of
Technology. "Hubble verrät einem, welche Galaxie man anschauen
muss und wie viele Sterne hier gerade geboren werden. Spitzer liefert
dann das Alter der Galaxie und wie viele Sterne schon entstanden sind."
Mit Chandra sollen schließlich ergänzende Beobachtungen im
Röntgenbereich gemacht werden. Diese können den Astronomen mehr über die Masse
der Galaxienhaufen und die Stärke des durch sie verursachten
Gravitationslinseneffekts verraten. Zudem liefern sie Informationen über
supermassereiche Schwarze Löcher in den aufgespürten entfernten Systemen. Die
Hubble-Daten sollen außerdem auch dazu genutzt werden, den Anteil an
Dunkler Materie in den beobachteten Galaxienhaufen abzuschätzen.
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