Ein neues Observatorium erm\u00f6glicht es, soweit in die Geschichte des Weltalls zur\u00fcckzuschauen wie niemals zuvor. Forscher erhoffen sich Erkenntnisse \u00fcber Dunkle Materie und gef\u00e4hrliche Asteroiden. Die Technik dahinter setzt Ma\u00dfst\u00e4be.<\/p>\n
Nach monatelangen Tests und Kalibrierungen hat das neue \u201eVera C. Rubin\u201c-Observatorium auf dem Cerro Pach\u00f3n in Chile erste spektakul\u00e4re Bilder aus dem Weltall geliefert. Eine Aufnahme zeigt den Trifidnebel und den Lagunennebel, die Tausende Lichtjahre von der Erde entfernt in der Milchstra\u00dfe liegen. Auf einem zweiten Bild sind unter anderem zwei Spiralgalaxien des Virgo-Clusters zu sehen, der sich etwa 50 Millionen Lichtjahre von der Erde au\u00dferhalb der Milchstra\u00dfe befindet.<\/p>\n
Das US-Observatorium verf\u00fcgt neben einem Gro\u00dfteleskop mit einem 8,4 Meter gro\u00dfen Hauptspiegel auch \u00fcber die gr\u00f6\u00dfte jemals gebaute Digitalkamera mit einer Aufl\u00f6sung von 3.200 Megapixeln. Die Universit\u00e4t Heidelberg und das Max-Planck-Institut f\u00fcr Astronomie beteiligen sich an der Softwareentwicklung.<\/p>\n
Die Kamera \u2013 die den Namen \u201eLegacy Survey of Space and Time\u201c tr\u00e4gt, was auf Deutsch etwa \u201eVerm\u00e4chtnis-Durchmusterung von Raum und Zeit\u201c bedeutet \u2013 wird in den kommenden zehn Jahren Nacht f\u00fcr Nacht etwa tausend Bilder des S\u00fcdhimmels machen und am Ende den gesamten einsehbaren Himmel etwa 800 Mal abbilden. Dabei soll ein riesiger Datensatz mit knapp 40 Milliarden Himmelsobjekten entstehen, darunter Sterne der Milchstra\u00dfe und ferne Galaxien. <\/p>\n
Mehr Daten \u00fcbers Universum als alle Teleskope zusammen<\/p>\n
Das entspricht t\u00e4glich einer Datenmenge von 20.000 Gigabyte. Undenkbar also, dass menschliche Astronomen all diese Aufnahmen betrachten oder diesen gewaltigen Datenberg analysieren. Selbst gew\u00f6hnliche Computerprogramme w\u00e4ren hier \u00fcberfordert. Eine zentrale Rolle spielen deshalb fortschrittliche Algorithmen wie neuronale Netze und maschinelles Lernen bei der Suche nach Auff\u00e4lligkeiten \u2013 also nach Mustern oder Ver\u00e4nderungen \u2013 in den Daten.<\/p>\n
\u201eDas Rubin-Observatorium wird mehr Informationen \u00fcber unser Universum erfassen als alle optischen Teleskope in der Geschichte zusammen\u201c, sagte der gesch\u00e4ftsf\u00fchrende Direktor der US National Science Foundation, Brian Stone, bei der Vorstellung der ersten Bilder. \u201eDurch diese bemerkenswerte wissenschaftliche Einrichtung werden wir viele Geheimnisse des Kosmos erforschen, einschlie\u00dflich der Dunklen Materie und der Dunklen Energie, die das Universum durchdringen.\u201c<\/p>\n
\nWahrscheinlich wird Rubin Dinge finden, von deren Existenz niemand etwas ahnt<\/p>\n<\/blockquote>\n
Wissenschaftler wollen mit dem Observatorium zudem Asteroiden orten, die sich der Erde n\u00e4hern und damit potenziell eine Gefahr darstellen. Weitere Forschungsschwerpunkte werden die Kartierung der Milchstra\u00dfe sowie die Beobachtung kurzlebiger Ph\u00e4nomene wie Sternexplosionen und die Einverleibung von Sternen durch supermassereiche Galaxien sein. <\/p>\n
\u201eDie Entdeckungen k\u00f6nnten zur Entstehung ganz neuer Bereiche der Astronomie f\u00fchren\u201c, sagt Adam Miller von der Northwestern University in den USA. \u201eSehr wahrscheinlich wird Rubin Dinge finden, von deren Existenz jetzt noch niemand etwas ahnt.\u201c<\/p>\n
Eduardo Ba\u00f1ados vom Max-Planck-Institut f\u00fcr Astronomie in Heidelberg will anhand der gelieferten Bilder sehr junge Galaxien mit schwarzen L\u00f6chern im Zentrum untersuchen, die noch wachsen. \u201eDas sind die Galaxien, die existierten, als das Universum noch ein Baby war \u2013 j\u00fcnger als eine Milliarde Jahre.\u201c Bislang ist es Forschern ein R\u00e4tsel, warum diese jungen Galaxien schon schwarze L\u00f6cher mit einer betr\u00e4chtlichen Masse aufweisen. \u201eEs ist, als h\u00e4tten wir ausgewachsene Erwachsene im Kindergarten entdeckt\u201c, sagt Ba\u00f1ados.<\/p>\n
Was das neue Rubin-Teleskop erforschen soll<\/p>\n
Allein f\u00fcnf Millionen neue Asteroiden hoffen die Himmelsforscher in der Region zwischen Mars und Jupiter, dem Asteroideng\u00fcrtel, aufzusp\u00fcren. Derzeit sind dort 1,4 Millionen bekannt. Hinzu kommen mehrere Hunderttausend Asteroiden auf anderen Bahnen. Manche dieser Objekte k\u00f6nnen sich der Erde n\u00e4hern und stellen deshalb potenziell eine Gefahr dar. Die Forscher hoffen, die Zahl der bekannten erdnahen Asteroiden um das Zehnfache zu steigern und so immerhin 70 Prozent der gef\u00e4hrlichen Objekte mit Gr\u00f6\u00dfen oberhalb von 140 Metern zu erfassen.<\/p>\n
Und auch das \u00e4u\u00dfere Sonnensystem jenseits der Neptunbahn soll mit dem \u201eVera Rubin Observatory\u201c einer gr\u00fcndlichen Inventur unterzogen werden. Dort schwirrt eine gro\u00dfe Zahl eisiger Objekte herum, darunter auch f\u00fcnf Zwergplaneten wie Pluto, die sich seit der Entstehung des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren kaum ver\u00e4ndert haben. Die Erforschung dieser fernen Eiswelten k\u00f6nnte den Astronomen neue Erkenntnisse \u00fcber die Fr\u00fchzeit des Sonnensystems liefern.<\/p>\n
Bislang kennen die Wissenschaftler etwa 3300 solcher transneptunischen Objekte. Mit dem neuen Teleskop und seiner hochwertigen Kamera hoffen sie, diese Zahl auf 37.000 zu erh\u00f6hen. Darunter k\u00f6nnten sich dann auch weitere Zwergplaneten \u00e4hnlicher Gr\u00f6\u00dfe wie Pluto befinden. Oder sogar \u201ePlanet 9\u201c, ein weiterer gro\u00dfer Planet, \u00fcber den in der Himmelsforschung seit Jahrzehnten spekuliert und gestritten wird. <\/p>\n
Aber so spektakul\u00e4r die von den Forschern erwarteten Entdeckungen in unserem Sonnensystem auch sein m\u00f6gen \u2013 es ist nicht die einzige und nicht einmal die urspr\u00fcnglich angedachte Aufgabe des neuen Teleskops. Die ersten Ideen f\u00fcr ein gro\u00dfes Teleskop zur Himmelsdurchmusterung kursierten bereits Anfang der 1990er-Jahre. Damals stand als Ziel die Entr\u00e4tselung der mysteri\u00f6sen Dunklen Materie im Zentrum des Vorhabens.<\/p>\n
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