Webb-Teleskop sendet erste Aufnahmen: „Bilder übertreffen Erwartungen“
Am Himmel ist Revolution. Mit den ersten Bildern des James-Webb-Teleskop werden einmalige Blicke in die Frühzeit des Universums möglich.
Im Nasa-Jet-Propulsion-Laboratory in Pasadena werden die ersten Webb-Bilder präsentiert Foto: Marcio Jose Sanchez/ap
Die Astronomen geben ihren fliegenden Teleskopen gern menschliche Namen. Das Hubble-Weltraumteleskop, von der Nasa und der europäischen Weltraumbehörde ESA entwickelt und seit 1990 in Betrieb, ist nach dem US-amerikanischen Astronomen Edwin Hubble benannt. Der Namensgeber für seinen Nachfolger, das James Webb Space Telescope (JWST), ist der frühere Nasa-Administrator James Edwin Webb.
In der Fachwelt war die Namensgebung nicht ganz unumstritten, denn der 1992 gestorbene James Webb war im Weltraumgeschäft lediglich als Manager, aber nicht als Wissenschaftler tätig. Er soll in seiner in seiner Funktion als oberster Nasa-Chef während der McCarthy-Ära zudem Mitarbeiter aufgrund ihrer homosexuellen Orientierung entlassen haben, lautet ein Vorwurf.
Das James-Webb-Teleskop wurde als ein Gemeinschaftsprojekt der Nasa, der ESA und der kanadischen Weltraumbehörde CSA rund 30 Jahre lang entwickelt
Das JWST wurde als ein Gemeinschaftsprojekt der Nasa, der ESA und der kanadischen Weltraumbehörde CSA rund 30 Jahre lang entwickelt und kostete bislang rund 10 Milliarden Dollar (rund 8,8 Milliarden Euro). Am ersten Weihnachtsfeiertag 2021 wurde es ins All gestartet und erreichte zum 24. Januar 2022 seine 180 Tage dauernde Umlaufbahn um den etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernten sogenannten zweiten Lagrange-Punkt.
In dieser Position trifft die für die Beobachtung störende Infrarotstrahlung von Sonne, Erde und Mond aus der gleichen Richtung auf das Teleskop und kann wirksam abgeschirmt werden. Zudem sind, im Unterschied zu einem niedrigen Erdorbit wie bei Hubble, das in etwa 550 Kilometern Höhe um die Erde kreist, lange ununterbrochene Belichtungs- und Beobachtungszeiten möglich. Noch ein Pluspunkt: die Begegnung mit störendem Weltraumschrott entfällt.
Das James-Webb-Teleskop ist kein optisches Fernglas, sondern detektiert die Infrarotstrahlung aus dem Weltall und benutzt dafür einen riesigen Hauptspiegel mit einem Durchmesser von 6,5 Metern und mit vergoldeter Oberfläche. Das JWST kann damit Wellenlängen im Bereich von 0,6 bis 28 Mikrometern untersuchen. Besonders weit entfernte Sterne und Galaxien strahlen in diesem langwelligen Spektrum.
Spiegel zusammensetzen, weil alles andere zu groß ist
Da es für die Raketentechniker nicht möglich war, einen Spiegel dieser Größe in einem Stück ins All zu hieven, wurde er in 18 kleinere Spiegelsegmente mit einem Durchmesser von jeweils 1,3 Metern zerlegt. Damit die Teile dann doch wie ein einziger großer Spiegel wirken, müssen sie sehr präzise ausgerichtet sein, nämlich bis auf 50 Nanometer genau, dem Tausendstel Durchmesser eines menschlichen Haars. Nach einem Monat waren die 18 Teile so zusammengefügt, dass sie wie ein ganzer Spiegel arbeiten konnten. Dem Zusammensetzen schloss sich das Herunterkühlen und die Inbetriebnahme der vier komplexen „Fokalinstrumente“ an.
Anfang Juni gab die Nasa bekannt, dass mehrere Mikrometeoriten den Spiegel des JWST getroffen hatten. Das größte Objekt sei in ein Segment des Hauptspiegels eingeschlagen und habe es beschädigt. Dennoch arbeite das James-Webb-Teleskop noch auf einem Niveau, „das alle Anforderungen der Mission übertreffe“, so die Nasa.
Im Infrarotbereich ist das JWST etwa hundertmal empfindlicher als das Hubble-Teleskop. Für die Astronomen stehen vor allem drei Themen im Vordergrund, die durch die empfindlichen Infrarotbeobachtungen erstmalig möglich werden: die Suche nach Biomolekülen in den Atmosphären extrasolarer Planeten, die Untersuchung tief in Gas und Staub versteckter Sternentstehungsgebiete sowie die Fahndung nach dem ersten Licht im Universum, das möglicherweise von der ersten Generation von Sternen und Schwarzen Löchern 50 bis 300 Millionen Jahre nach dem Urknall stammt.
Vor zehn Tagen veröffentlichte die Nasa dann erste Bilder, die aus den JWST-Daten generiert wurden – und nicht nur die Fachwelt war begeistert. Auch nichtwissenschaftliche Himmelsgucker staunten über die Farbenvielfalt und Dramaturgie der kosmischen Vorgänge um das Entstehen und Vergehen von Sternen und Galaxien. Die Leiterin eines Observatoriums, das an der Datenauswertung beteiligt ist, postete auf einer Social-Media-Plattform: „Wir trinken aus einem Feuerwehrschlauch …“ Das James-Webb-Teleskop liefere derzeit so viele Bilder und Daten, dass die Forscher gar nicht hinterher kommen, sie alle zu verarbeiten.
Weitere Indiz, dass außerirdisches Leben entstehen kann
Ein Bild zeigt die Spiralgalaxie Messier 74, die sich rund 32 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Der kosmische Nebel in verschiedenen Lilatönen formt sich zu riesigen Armen einer Spirale, in deren Zentrum ein hell leuchtender Punkt aufscheint. Weitere Aufnahmen zeigen den Galaxienhaufen SMACS 0723 oder den Eta-Carinae-Nebel, eine Region der Sternentstehung in unserer Milchstraße.
Eine Aufnahme gibt das Spektrum der Atmosphäre eines Planeten wieder, der einen fernen Stern umkreist. Die Wissenschaftler hat dabei elektrisiert, dass sich in der Lufthülle dieses Exoplaneten im aufgefächerten Licht unter anderem Spuren von Wasserdampf finden. Ein weiteres Indiz für die physikalischen Grundlagen zur Entstehung außerirdischen Lebens.
Auch das deutsche Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg ist über die Nutzung von zwei Instrumenten beteiligt: das Instrument Miri für Aufnahmen im mittleren Infrarotbereich und der Kalibrationskamera des Spektrografen NIRSpec. MPIA ist ein führender Partner in dem Zusammenschluss von europäischen Instituten, die das Miri-Instrument gebaut haben, und hat außerdem wichtige Bauteile zu NIRSpec beigetragen.
Neues Teleskop führt zum Durchbruch
„Nach Jahren intensiver Arbeit am Miri-Instrument konnten wir jetzt zusammen mit den anderen Instrumenten ein Bild der Großen Magellanschen Wolke erhalten, welches die exzellente Abbildungsqualität zeigt, die das Teleskop erreicht“, erklärte MPIA-Direktor Thomas Henning. Auf die neuesten Bilder sei man sehr gespannt.
„Viele Dinge, die wir dann sehen werden, können wir nur mit dem James-Webb-Teleskop sehen, denn die Empfindlichkeit für diese Beobachtungen ist um einen Faktor von tausend bis zehntausend besser als von der Erde aus“, so Henning. Das verspreche „große Durchbrüche in der Infrarot-Astronomie“.
„Die Bilder übertreffen alle Erwartungen“, sagt Helmut Hornung. Der Max-Planck-Wissenschaftsredakteur rechnet mit weiteren spektakulären Aufnahmen: „Das setzt natürlich voraus, dass das Teleskop gesund bleibt und keine technischen Defekte auftreten“.
Die Technik sei unglaublich komplex, allein die Kühlung der wissenschaftlichen Instrumente verlange einen großen Aufwand. Hornung: „So müssen die Instrumente für ihre einwandfreie Funktion stabil und permanent im Temperaturbereich von minus 266 bis minus 223 Grad Celsius gehalten werden“.
Leser*innenkommentare
Sardor
War klar, das man sich zuerst an den Namensgeber abarbeitet! "Er soll in seiner in seiner Funktion als oberster Nasa-Chef während der McCarthy-Ära zudem Mitarbeiter aufgrund ihrer homosexuellen Orientierung entlassen haben, lautet ein Vorwurf." - Die McCarty-Ära ging 1956 zu ende, die NASA wurde 1958 gegründet - wie der das wohl gemacht haben soll?? In einem Paralleluniversum?
lesnmachtdumm
@Sardor Es gab ihm ja schon vor seiner NASA-Zeit:
en.wikipedia.org/w...out_telescope_name
Bolzkopf
Die Bilder sind in der Tat spektakulär und begeistern weltweit.
Allerdings kann das JWST sichtbares Licht gar nicht erkennen - bei den Bildern handelt es sich also um Umrechnungen (Falschfarbendarstellungen) aus dem Infrarotsprektrum bzw um Überlagerungen von unterschiedlichen Bildern.
Das wird im Artikel nur kurz erwähnt ("...sondern detektiert die Infrarotstrahlung...")
Aber JWSTs Hauptaufgabe ist es ja auch nicht, bunte Bilder zu liefern sondern die Beobachtungs- und Messmöglichkeiten im Infrarotbereich (Wäremstrahlung) zu erweitern. Denn Infrarot durchdringt viele kosmische Staubwolken und Hindernisse und ermöglicht dadurch eine noch präzisere Vermessung des Sternenlichts.
Ringelnatz1
.... „Das setzt natürlich voraus, dass das Teleskop gesund bleibt und keine technischen Defekte auftreten“....
Bloß nicht!
Als Laie begeistern mich die Bilder!
Die Wissenschaftlerinnen(klasse (Netti)Frauen!) und ihr Gesichtsausdruck als die ersten Bilder reinkamen hat mich auch begeistert!
Da ich eifriger Planetariumgeher(Zeiss!-Berlin!)
www.deutschefototh...roluftbild_0046161
bin, lauere ich schon auf die ersten Vorstellungen mit den Bildern. Gute Musik noch dazu, kurz Supi!(Prima)
... Das Instrument ist so empfindlich, dass es sogar eine Kerze auf einem Jupitermond in einem Abstand von ca. einer Milliarde Kilometer von der Erde sehen kann. ..
Ich gebe zu bisken Stolz. VEB Carl-Zeiss(ZFA m.A.!)-Jenoptik-IOF.
Weltweit älteste Planetarium-Jena
www.deutschefototh...roluftbild_0032760
www.iof.fraunhofer...-jenaer-optik.html
Wenn ich aus dem Planetarium komme oder mir die Bilder vom Webb anschaue bin ich immer einen Moment von den irdischen Realitäten weg.
Wozu sind Menschen in der Lage!
Dann fällt mir die Verbrecherbande im Kremel wieder ein und dieser kleine Moment ist begraben.
flickr.com/photos/...4V-2cBefAs-2mTaxAm
(Etwas ausgeholt, sonst eher kurz agb.)
D.f. m. e.. Ich schaue 13 Milliarden Jahre in die Vergangenheit.
Wie geil is dat denn!
Nachtsonne
Eine enorme technische Leistung und erhabene Bilder vom Anbeginn der Zeit. Falls wir lebenstypische Gase in einer Planetenatmosphäre entdecken sollten, so wäre das eine der größten Errungenschaften der Menschheit. GRANDIOS!
lesnmachtdumm
@Nachtsonne Wie lang wirds die lebenstypischen Gase in der Atmo von SOL 3 noch geben? Sind grad grandios dabei, da einiges zu ändern. Menschheitsleistung sollten wir vielleicht doch an anderem messen als an der, zugegeben, erstklassigen Weit-weit-weg-Neugier einiger 1000 Wissenschaftlers.
WeisNich
@lesnmachtdumm Sehen sie es positiv. Von außen betrachtet wird die Erde durch die Treibhausgaserhöhungen immer interessanter. Dann kommen die Außerirdischen und retten uns
Wurstfinger Joe
@WeisNich Hochentwickelte außerirdische Zivilisationen benötigen nur einen kleinen Blick auf unsere elektromagnetischen Ausscheidungen (Fernsehen, Radio etc.), dann werden sie schlauerweise schnell wieder verschwinden. Vielleicht sind wir ja schon intergalaktisches Sperrgebiet und wissen es nicht mal... 😄