Webb-Teleskop enthüllt tiefstes Bild des frühen Universums

Die Sicht der Menschheit auf den fernen Kosmos wird niemals dieselbe sein.

Das James-Webb-Weltraumteleskop, das leistungsstärkste, das jemals in den Orbit gebracht wurde, hat das bisher klarste Bild des frühen Universums gezeigt, das 13 Milliarden Jahre zurückreicht, sagte die US-Raumfahrtbehörde NASA am Montag.

Die atemberaubende Aufnahme, die in einem Briefing des Weißen Hauses von Präsident Joe Biden veröffentlicht wurde, ist überfüllt mit Tausenden von Galaxien und zeigt einige der schwächsten beobachteten Objekte, die in Blau-, Orange- und Weißtönen gefärbt sind.

Bekannt als Webbs First Deep Field, zeigt es den Galaxienhaufen SMACS 0723, der als Gravitationslinse fungiert und Licht von weiter entfernten Galaxien hinter sich in einem kosmischen Vergrößerungseffekt zum Observatorium lenkt.

Webbs primärer Imager NIRCam – der im nahen Infrarot-Wellenlängenspektrum arbeitet, weil das Licht aus dem frühen Universum gestreckt ist, wenn es uns erreicht – hat diese schwachen Hintergrundgalaxien in den Fokus gerückt.

Webb erstellte die zusammengesetzte Aufnahme in 12,5 Stunden und übertraf damit weit das, was sein Vorgänger, das Hubble-Weltraumteleskop, in Wochen erreichen konnte.

„Fantastisch – Galaxien über Galaxien über Galaxien“, sagte Jonathan Lunine, Vorsitzender der Astronomie-Abteilung an der Cornell University, gegenüber und freute sich mit dem Rest der globalen Astronomie-Community.

„Obwohl dies keineswegs das weiteste ist, was Webb sehen kann, ist es das tiefste Bild, das jemals aufgenommen wurde, und zeigt die Leistungsfähigkeit dieses bemerkenswerten Teleskops: enorme Empfindlichkeit, ein breiter Wellenlängenbereich und scharfe Bildschärfe.“

Avi Loeb, Professor für Astronomie in Harvard, erklärte, die rötlichen Bögen seien die alten Galaxien, während die hellen Kreise und Ellipsen zu den jüngeren Galaxienhaufen im Vordergrund gehörten.

Er fügte hinzu, er sei „begeistert“ von der Idee, dass Webb dem Urknall vor etwa 13,8 Milliarden Jahren noch näher blicken könnte.

Sternenkindergarten

Die nächste Reihe von Bildern wird am Dienstag veröffentlicht und enthüllt Details über die Atmosphäre weit entfernter Planeten, „Sternenkindergärten“, in denen Sterne entstehen, Galaxien, die in einem Tanz enger Begegnungen eingeschlossen sind, und die Gaswolke um einen sterbenden Stern.

Biden vermittelte ein Gefühl der Ehrfurcht, dass Webb Universumsbilder von vor etwa 13 Milliarden Jahren dokumentiert.

„Es ist schwer zu ergründen“, sagte der Präsident.

„Diese Bilder werden die Welt daran erinnern, dass Amerika große Dinge tun kann, und das amerikanische Volk, insbesondere unsere Kinder, daran erinnern, dass es nichts gibt, was unsere Kapazität übersteigt.“

Der Carina-Nebel, eine Sterngärtnerei, ist berühmt für seine hoch aufragenden Säulen, zu denen der „Mystic Mountain“ gehört, ein drei Lichtjahre hoher kosmischer Gipfel, der in einem ikonischen Bild von Hubble festgehalten wurde.

Webb hat auch eine Spektroskopie – eine Lichtanalyse, die detaillierte Informationen liefert – auf einem Gasriesenplaneten namens WASP-96 b durchgeführt, der 2014 entdeckt wurde.

WASP-96 b ist fast 1.150 Lichtjahre von der Erde entfernt, hat etwa die Hälfte der Masse des Jupiters und umkreist seinen Stern in nur 3,4 Tagen.

Nestor Espinoza, ein STSI-Astronom, sagte gegenüber , dass frühere Exoplaneten-Spektroskopien, die mit vorhandenen Instrumenten durchgeführt wurden, im Vergleich zu dem, was Webb tun konnte, sehr begrenzt waren.

„Es ist, als wäre man in einem sehr dunklen Raum und man hat nur ein kleines Loch, durch das man schauen kann“, sagte er über die vorherige Technologie. Jetzt, mit Webb, „Sie haben ein riesiges Fenster geöffnet, Sie können all die kleinen Details sehen.“

Millionen Meilen von der Erde entfernt

Webb wurde im Dezember von Französisch-Guayana mit einer Ariane-5-Rakete gestartet und umkreist die Sonne in einer Entfernung von einer Million Meilen (1,6 Millionen Kilometer) von der Erde in einer Region des Weltraums, die als zweiter Lagrange-Punkt bezeichnet wird.

Hier bleibt es relativ zu Erde und Sonne in einer festen Position, wobei für Kurskorrekturen nur minimaler Treibstoff benötigt wird.

Die Gesamtkosten des Projekts werden auf 10 Milliarden US-Dollar geschätzt, ein Wunderwerk der Ingenieurskunst, was es zu einer der teuersten wissenschaftlichen Plattformen macht, die jemals gebaut wurden, vergleichbar mit dem Large Hadron Collider am CERN.

Webbs Hauptspiegel ist über 6,5 Meter breit und besteht aus 18 goldbeschichteten Spiegelsegmenten. Wie bei einer Kamera in der Hand muss die Struktur so stabil wie möglich bleiben, um die besten Aufnahmen zu erzielen.

Charlie Atkinson, Chefingenieur des James-Webb-Weltraumteleskopprogramms beim Hauptauftragnehmer Northrop Grumman, sagte gegenüber , dass es nicht mehr als 17 Millionstel Millimeter wackelt.

Nach den ersten Bildern werden Astronomen auf der ganzen Welt Zeitanteile am Teleskop erhalten, wobei die Projekte im Wettbewerb durch einen Prozess ausgewählt werden, bei dem Bewerber und Selektoren die Identität des anderen nicht kennen, um Vorurteile zu minimieren.

Dank eines effizienten Starts hat Webb nach Schätzungen der NASA genug Treibstoff für ein 20-jähriges Leben, da es mit den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer zusammenarbeitet, um grundlegende Fragen über den Kosmos zu beantworten.

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