Satellit der ESA 07. Nov 2023 Von Iestyn Hartbrich Lesezeit: ca. 2 Minuten

Gestochen scharf: Euclid sendet erste Bilder zur Erde

Die ESA hat ein Teleskop im Weltraum installiert, dass Dunkle Energie und Dunkle Materie finden und kartieren soll. Nun sind die ersten Bilder auf der Erde angekommen.

Das ESA-Teleskop Euclid soll Dunkle Energie und Dunkle Materie detektieren und kartieren.
Foto: ESA/ATG

„Nie zuvor hat ein Teleskop derart gestochen scharfe Bilde von einem so großen Ausschnitt des Himmels gemacht und nie zuvor hat eines so weit in der Zeit zurückgeblickt“, jubelt die europäische Weltraumagentur ESA. Euclid, ihr 1,5 Mrd. € teurer Satellit, hat die ersten Bilder zur Erde zurückgeschickt.

Pferdekopfnebel: Die ESA-Teams hoffen, in dieser astronomischen "Kinderstube" viele gerade entstandene Exoplaneten von der Masse des Jupiters zu finden. Auch Babysterne und junge braune Zwerge könnten hier zu finden sein.

Foto: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Die Spiralgalaxie IC 342 firmiert auch unter dem Titel "versteckte Galaxie". Sie gehört zu den ersten von Euclid beobachteten Galaxien und ähnelt der Milchstraße, in der sich unser Sonnensystem befindet. In Aufnahmen wie dieser wird Euclid nach Verzerrungsmustern suchen, die Hinweise auf Dunkle Materie geben könnten.

Foto: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Kugelsternhaufen NGC 6397: Unter dem Einfluss der Gravitation ordnen sich die Sterne im Haufen kugelförmig an. NGC 6397 ist von der Erde aus gesehen der zweitnächste Kugelsternhaufen. Laut ESA ist Euclid das einzige Teleskop, dass ganze Kugelsternhaufen in den Blick nehmen und zugleich Details sichtbar werden lassen kann.

Foto: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Irreguläre Galaxie NGC 6822: Solche kleinen und wenig geordnet erscheinenden Galaxien sind Bausteine, aus denen sich größere Galaxien zusammensetzen. Auch in der Nähe der Milchstraße verbleiben einige irreguläre Galaxien. NGC 6822 ist die erste dieser Zwergengalaxien, die Euclid in den Blick genommen hat.

Foto: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Der Perseushaufen liegt im Sternbild Perseus und ist etwa 240 Mio. Lichtjahre von der Sonne entfernt. Die ESA nennt dieses Bild eine "Revolution für die Astronomie". Das Originalbild (hier ist ein Ausschnitt abgebildet) zeige 1000 Galaxien aus dem Perseushaufen und 100 000 weitere im Hintergrund. Viele davon seien nur schwach leuchtend und nie zuvor gesehen worden. Die ältesten der Galaxien im Bild sind 10 Mrd. Jahre alt, weiter in der Zeit kann Euclid auch nicht zurückblicken. Die ESA nutzt mit Euclid den sogenannten Gravitationslinseneffekt: Sternenlicht wird auf dem Weg zur Erde von Dunkler Materie abgelenkt. So lässt sich über einen Umweg die Dunkle Materie kartieren.

Foto: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Dunkle Materie: Wie Euclid das Unbeobachtbare beobachtet

Euclid wurde gebaut, um Dunkle Energie und Dunkle Materie zu finden, die zusammen etwa 95 % der Energie des Weltalls ausmachen sollen. Und weil beide Phänomene nicht direkt beobachtbar sind, greift das Teleskop zu einer Taktik. Dunkle Materie geht keinerlei Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung ein: Sie erscheint nicht auf Bildern. Aber sie übt Gravitation aus. Der gravitative Einfluss ist sogar so groß, dass das Licht entfernter Galaxien auf dem Weg zur Erde leicht abgelenkt wird; die Galaxien erscheinen verzerrt. In der Astronomie ist auch vom Gravitationslinseneffekt die Rede.

Wenn nun mehrere benachbarte Galaxien in ähnlicher Weise verzerrt erscheinen, könnte das ein Hinweis darauf sein, dass sich zwischen ihnen und der Erde Dunkle Materie befindet. Euclid beobachtet deshalb einen großen Teil des Himmels und ist in der Lage, besonders alte Galaxien zu beobachten.

Dunkle Energie: Das Rätsel, das Spuren hinterlassen hat

Auch die Dunkle Energie ist nicht direkt beobachtbar. In diesem Begriff sind sämtliche Theorien gesammelt, die erklären, warum sich das Universum nicht nur ausdehnt, sondern sogar beschleunigt ausdehnt. Das Universum fliegt seit etwa 10 Mrd. Jahren immer schneller auseinander; für diese Erkenntnis gab es 2011 den Physiknobelpreis.

Euclid soll erforschen, wie sich die sogenannte Baryonische Akustische Oszillation im Laufe der Jahrmilliarden verändert hat, das ist eine Art kosmische Standarddistanz. In der heißen Ursuppe des frühen Universums wurde Materie lokal zusammengezogen und unter dem daraus entstehenden Photonendruck wieder auseinander geschoben. Diese „Störungen“ pflanzten sich als Wellen in alle Richtungen fort und wurden erst gestoppt als das Universum so weit erkaltet war, dass Atome entstehen konnten. Die akustische Oszillation wurde also in der Zeit eingefroren – als Ansammlung von Kugeln, deren Radius der Entfernung entspricht, die Schallwellen in 380 000 Jahren zurücklegen können. Auf diesen Kugelflächen und in den Zentren war die Dichte groß; Galaxien konnten bevorzugt entstehen. Euclid soll verschieden alte Galaxien betrachten und ihre Entfernungen zueinander vermessen und dadurch ergründen, wie sich der kosmische Standardabstand verändert hat.

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