Im Laufe der letzten 25 Jahre
hat das NASA/ESA Hubble Weltraumteleskop das entfernte Universum immer besser durch die
Deep Fields und die Ultra Deep Fields erforscht.
Hubble hat nun ein neues Programm angefangen
um noch weiter an die äußersten Grenzen des Universums zu sehen.
Hallo und Willkommen zu einer neuen Episode des Hubblecasts!
2013 begann Hubble eine Kampagne
um extrem detailreiche Bilder
von einigen der massereichsten Stukturen im Universum aufzunehmen.
— Galaxienhaufen.
Die Frontier Fields Kampagne
verwendet sechs dieser Giganten
um an die äußersten Enden des Universums zu blicken.
Die enorme Menge an Masse in einem Galaxienhaufen führt dazu,
dass sich der Raum darum herum krümmt
und wie ein gigantisches Vergrößerungsglas agiert.
Dies wird als Gravitationslinseneffekt bezeichnet
und erlaubt Astronomen Objekte im fernen Universum
hinter dem Haufen zu studieren,
welche normalerwise zu leuchtschwach wären, um gesehen zu werden.
Sogar für Hubble.
Abell 2744.
Eines der ersten und beeindruckendsten Ziele der Frontier Fields Kampagne.
Wie alle großen Galaxienhaufen
verbiegt die gigantische Masse von Abell 2744 den umgebenden Raum
und verstärkt das Licht von entfernten Galaxien dahinter.
Das produziert seltsame und wunderschöne Arrangements von gebeugtem Licht
in Form von Bögen und verzerrten Formen.
Vergrößert durch Abell 2744
wurden einige der entferntesten Galaxien, die je gefunden wurden, sichtbar.
Diese Galaxien sind so weit entfernt,
dass das Licht, welches Hubble von ihnen einfängt
ausgesandt wurde, als das Universum nur 500 Millionen Jahre alt war.
Diese entfernten Galaxien
— einige der ersten, die sich im Universum gebildet haben —
bieten Astronomen einen flüchtigen Blick auf die Bedingungen im frühen Universum.
Einer der entferntesten untersuchten Galaxienhaufen ist
MACS J1149.5+2223
— so weit entfnertn, dass sein Licht fünf Milliarden Jahre braucht, um zu uns zu kommen.
Mit Hilfe dieses Haufens
gelang es Hubble zum ersten Mal ein seltenes Ereignis zu beobachten:
Durch den Gravitationslinseneffekt wurde das Bild einer Supernova
vier Mal rund um eine Galaxie innerhalb des Haufens arrangiert.
Das Licht des sterbenden Sterns
wurde durch die Masse des Haufens verstärkt.
Und da es perfekt mit einer der Galaxien im Haufen ausgerichtet ist,
wird das Licht in vier Bilder aufgesplittet.
Indem sie Gravitationslinsen studieren
können Astronomen die Verteilung der Gesamtmasse in einem Galaxienhaufen berechnen.
Das ist ein wichtiges Verfahren
für die Suche nach einer der am schwersten nachzuweisenden Komponenten des Universums
— Dunkler Materie.
Wenn Galaxienhaufen
nur die Materie beinhalten würden, die wir direkt sehen können
würden sie nicht die gravitative Kraft haben, um das Licht so stark zu beugen, wie wir es beobachten.
Es muss also zusätzliche Dunkle Materie vorhanden sein
und Gravitationslinsen zeigen uns, wie diese Dunkle Materie im Haufen
verteilt ist.
Im Fall von MACSJ1149
ist unser Verständnis der Verteilung der Dunklen Materie in der Tat so gut,
dass es uns erlaubte das Auftauchen eines fünften Bildes der Supernova im Dezember 2015
vorherzusagen.
Und siehe da,
sie tauchte genau so auf, wie vorhergesagt.
Neben der Beobachtung der Haufen
verwendet Hubble eine seiner zahlreichen Kameras während der Beobachtung der Haufen dazu
auch sechs parallele Felder zu untersuchen
— Regionen in der Nähe der Galaxienhaufen.
Auch wenn diese angrenzenden Bilder nicht für Gravitationslinsen verwendet werden können
verwendet Hubble sie für weitere deep-field Beobachtungen
und gibt Astrnomen so
ein noch größeres Fenster ins frühe Universum.
Bis jetzt
hat Hubble die Beobachtungen von drei der sechs Frontier Field Haufen
und ihrer parallelen Felder abgeschlossen.
Diese Daten haben uns bereits eine Menge über das frühe Universum gelernt.
und sie bereiten den Weg für das James Webb Weltraumteleskop
und seine Suche nach der allerersten Generation von Galaxien.
Das war Dr J mit dem Hubblecast.
Einmal mehr
hat uns die Natur
jenseits unserer wildesten Vorstellungskraft überrascht.
Transkript ESO; übersetzt von Mathias Jäger