Das Team des Weltraumteleskops Euclid wird am 23. Mai neue Bilder veröffentlichen. Wie könnten sie aussehen?(Bildnachweis: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung durch J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) wird am Donnerstag (23. Mai) fünf neue Bilder des Weltraumteleskops Euclid veröffentlichen. Und wenn es nach den vorherigen Bildern geht, können sich Weltraumfans auf einen absoluten Leckerbissen freuen.
„Während der ersten Beobachtungsphase von Euclid wurden fünf neue Porträts unseres Kosmos aufgenommen, die jeweils erstaunliche neue wissenschaftliche Erkenntnisse liefern“, so die ESA in einer Erklärung. „Die Fähigkeit von Euclid, die Geheimnisse des Kosmos zu entschlüsseln, ist etwas, das Sie nicht verpassen sollten.“
Die neuen Bilder werden um 05:00 EDT (12:00 MESZ) veröffentlicht und von unglaublichen 10 wissenschaftlichen Artikeln begleitet. Sie können die Veröffentlichung der Daten live auf dem YouTube-Kanal der ESA verfolgen.
Als Appetitanreger für diesen Anlass können wir uns vielleicht an die unglaublichen kosmischen Bilder erinnern, die diese Mission bisher geliefert hat.
Inhaltsübersicht
Die bisherige Geschichte von Euclid
Euclid ist ein Weitwinkel-Weltraumteleskop, das am 1. Juli 2023 von Cape Canaveral in Florida an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete gestartet ist. Es ist mit einer 600-Megapixel-Kamera ausgestattet, die den Kosmos im sichtbaren Licht beobachtet, sowie mit einem Spektrometer für das nahe Infrarot und einem Photometer, das zur Bestimmung der Rotverschiebung von Galaxien dient. Mit Hilfe der Rotverschiebung können Wissenschaftler herausfinden, wie schnell sich entfernte Galaxien von unserem Planeten wegbewegen.
Euclids Hauptaufgabe ist die Erforschung der beiden geheimnisvollsten Elemente des Universums: dunkle Energie und dunkle Materie. Diese beiden Phänomene bilden zusammen das, was oft als „dunkles Universum“ bezeichnet wird.
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Dunkle Energie ist der Platzhalter für die Kraft, die für die Beschleunigung der Expansion des Universums verantwortlich ist. Dunkle Materie hingegen ist eine Form von Materie, die praktisch unsichtbar ist, weil sie nicht mit Licht interagiert. Das bedeutet, dass die Wissenschaftler wissen, dass es sich nicht um „normale“ Materie aus Elektronen, Protonen und Neutronen handelt, aus der Sterne, Planeten, Monde und unser Körper bestehen. Dunkle Materie kann sich nur durch ihre Wechselwirkung mit der Schwerkraft bemerkbar machen, die wiederum die gewöhnliche Materie und das Licht beeinflussen kann. Um es klar zu sagen: Weder dunkle Materie noch dunkle Energie bestehen zwangsläufig aus einer Sache. Beide können aus vielen Dingen bestehen – oder vielleicht bestehen sie tatsächlich aus einem einzigen, homogenen Ding.
Der Punkt ist, dass wir es einfach nicht wissen.
Allerdings geht man davon aus, dass die dunkle Energie etwa 68 % des Energie- und Materiehaushalts des Universums ausmacht, während die dunkle Materie etwa 27 % ausmacht. Das bedeutet, dass das dunkle Universum 95 % der Materie im Universum ausmacht und die Dinge, die wir tatsächlich verstehen, nur etwa 5 % ausmachen.
Die Euclid, die aufgrund ihres speziellen Instrumentenpakets als „Detektiv des dunklen Universums“ bezeichnet wird, hat also eine Menge Arbeit vor sich. Aber die ersten offiziellen Bilder des Weltraumteleskops, die am 7. November 2023 nach den ersten vier Monaten im All veröffentlicht wurden, zeigen, dass es dieser Aufgabe gewachsen ist.
Ein Euclid-Bild zeigt 1.000 Galaxien, die zum Perseus-Haufen gehören, und mehr als 100.000 weitere Galaxien in größerer Entfernung im Hintergrund, die jeweils bis zu Hunderte von Milliarden von Sternen enthalten. (Bildnachweis: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung durch J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)
Das Bild oben ist eines der ersten Bilder, die die Öffentlichkeit vom Euclid-Teleskop gesehen hat. Es ist ein Schnappschuss, der etwa 1.000 Galaxien zeigt, die alle zum Perseus-Haufen gehören. Dieser Galaxienhaufen, der etwa 240 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist, ist eine der größten Strukturen im bekannten Universum.
Die Kartierung von Galaxien in solch riesigen Volumina ist der Schlüssel zum Verständnis, wie dunkle Materie verteilt ist und wie diese Verteilung die Entwicklung des Universums beeinflusst hat.
Neben dem Reichtum an Perseus-Galaxien zeigt das Bild weitere 100.000 weit entfernte Galaxien, die jeweils bis zu Hunderte Milliarden von Sternen enthalten. Beobachtungen von weit entfernten Galaxien in großer Zahl wie dieser sind der Schlüssel für Euclid, um zu enträtseln, wie die dunkle Energie diese Galaxien immer schneller wegschiebt, indem sie die Expansion des Raums zwischen ihnen beschleunigt.
Die „versteckte Galaxie“ IC 342, wie sie von Euclid gesehen wird (Bildnachweis: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung von J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)
Nur weil Euclid riesige Galaxienschwärme im Blick hat, heißt das nicht, dass es nicht auch mit Bildern einzelner Galaxien beeindrucken kann.
Eines der ersten Euclid-Bilder, die wir zu sehen bekamen, war etwas ironisch für ein Instrument, das die dunklen Elemente des Universums enthüllen soll. Denn es identifizierte die Galaxie IC 342, die auch als „versteckte Galaxie“ bekannt ist.
Diese Galaxie ist etwa 11 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und lässt sich nur schwer abbilden, da sie hinter der hellen, staubigen Scheibe der Milchstraße liegt. Das hielt Euclid jedoch nicht davon ab, ein unglaubliches Bild dieser einst verborgenen Spiralgalaxie einzufangen. Dazu nutzte das Weltraumteleskop sein Nahinfrarot-Instrument, was von Vorteil ist, da das Gas und der Staub der Milchstraßenscheibe das Infrarotlicht im Vergleich zu anderen Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung weniger gut absorbieren.
Ein Euclid-Bild der irregulären Galaxie NGC 6822. (Bildnachweis: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung durch J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)
Um die Geheimnisse des dunklen Universums zu lüften und eine detaillierte 3D-Karte des Kosmos zu erstellen, muss Euclid Galaxien betrachten, die bis zu 10 Milliarden Lichtjahre entfernt sind, indem es das 13,8 Milliarden Jahre alte Universum so sieht, wie es weniger als 4 Milliarden Jahre nach dem Urknall war.
Diese Galaxien werden wahrscheinlich nicht die ordentliche, spiralförmige Anordnung der Milchstraße oder sogar der Verborgenen Galaxie aufweisen. Die meisten Galaxien im frühen Universum sind „blobby“, schlecht geformte, unregelmäßige Galaxien, die als Bausteine für größere Galaxien dienten.
Um sich auf die Beobachtung dieser weit entfernten und frühen Galaxien vorzubereiten, enthielten die ersten Bilder von Euclid auch einen Blick auf die lokale irreguläre Galaxie NGC 6822, die nur 1,6 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Der Kugelsternhaufen NGC 6397 aus der Sicht von Euclid (Bildnachweis: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung durch J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)
Auch wenn sie uns spektakulär funkelnde Bilder bieten, wird sich Euclid während seiner Mission nicht nur auf Galaxien konzentrieren.
Wie das Bild von NGC 6397 oben zeigt, wird das Weltraumteleskop auch Kugelsternhaufen beobachten. Und zum Glück sind Kugelsternhaufen genauso schön. Es handelt sich um Ansammlungen von Hunderttausenden von Sternen, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden, und sie gehören zu den ältesten Strukturen im bekannten Universum.
NGC 6397 ist der zweitnächste Kugelsternhaufen der Erde in nur etwa 7.800 Lichtjahren Entfernung. Kugelsternhaufen wie NGC 6397 umkreisen die Scheibe der Milchstraße und können Hinweise auf die Entwicklung unserer Galaxie oder zumindest auf andere Galaxien enthalten, in denen sich solche Strukturen befinden.
Euclid wird sich bei der Untersuchung von Kugelsternhaufen auszeichnen, da es im Gegensatz zu anderen Teleskopen ein ausreichend großes Sichtfeld hat, um ganze Kugelsternhaufen in einem Bild zu erfassen, wie es bei NGC 6397 der Fall war.
Der Pferdekopfnebel von Barnard 33, gesehen von Euclid (Bildnachweis: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, Bildbearbeitung von J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi)
Ein Großteil der Euclid-Mission wird sich auf das Unbekannte konzentrieren, aber das letzte Bild aus der ersten Serie von Euclid-Veröffentlichungen zeigte uns ein vertrautes Himmelsobjekt in einem völlig neuen Licht. Dem Detektiv des dunklen Universums gelang es, ein atemberaubend detailliertes Panoramabild des Pferdekopfnebels, auch bekannt als Barnard 33, zu erstellen.
Der Pferdekopfnebel ist etwa 1.380 Lichtjahre von der Erde entfernt und befindet sich in der Nähe des östlichen Oriongürtels. Er ist eine der sternbildenden Gas- und Staubwolken, die dem Sonnensystem am nächsten sind. Obwohl der Pferdekopfnebel in der Vergangenheit bereits von zahlreichen Teleskopen aufgenommen wurde, hat noch keines diese Region der Orion-Molekülwolke mit einem so weiten und scharfen Blick erfasst. Noch verblüffender an diesem Bild ist, dass Euclid nur eine Stunde Beobachtungszeit benötigte, um es zu erstellen. Kein Wunder, dass professionelle und Amateurastronomen und Weltraumfans gleichermaßen gespannt auf die Veröffentlichung der Daten am 23. Mai sind.
So atemberaubend die oben gezeigten Bilder auch sind, es besteht eine gute Chance, dass das Beste von Euclid noch kommen wird, wenn es beginnt, seine Missionsziele zu erfüllen und gleichzeitig ein seltsames Licht auf das dunkle Universum zu werfen.
Wir werden bis zum frühen Donnerstag warten müssen, um zu sehen, was die nächste Ernte von Euclid-Bildern liefert und um zu sehen, wie dieser Detektiv des dunklen Universums nach fast einem Jahr im Weltraum beginnt, die enormen Erwartungen an seine Mission zu erfüllen. Aber auch hier gilt: Wenn die Vergangenheit ein Hinweis auf die Zukunft ist, kann man sich von diesen Bildern nur schwer etwas anderes als informationsreiche Schönheit vorstellen.
