13.07.2022

Auf Weitersehen!

Die ersten Farbbilder und regulären wissenschaftlichen Daten des James-Webb-Weltraumteleskops sind veröffentlicht worden.

Die ersten Farbbilder des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) sind der Beginn einer neuen Ära der Astronomie und ein Triumph von über zwei Jahrzehnten Arbeit an einem Projekt, das immer wieder auf der Kippe stand und sich durch die besonders gründlichen Tests um viele Jahre verzögerte. Das JWST ist in Kooperation der NASA mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der Kanadischen Weltraumagentur CSA entstanden. Für zwei der an Bord befindlichen Messinstrumente hat das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg mehrere zentrale technische Komponenten beigetragen.

„Diese ersten Bilder und Spektren von Webb sind ein großes Fest für die internationale Zusammenarbeit, die diese ehrgeizige Mission möglich gemacht hat“, sagt Josef Aschbacher, Generaldirektor der ESA. Insgesamt rund 20.000 Menschen aus 14 Ländern haben am Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops gearbeitet. Dabei ist das JWST nicht einfach nur eine größere Variante von Hubble, sondern verschiebt den Beobachtungsbereich nun bis in das mittleren Infrarot.

Die erste Deep-Field-Aufnahme des James-Webb-Weltraumtelekops zeigt den...
Die erste Deep-Field-Aufnahme des James-Webb-Weltraumtelekops zeigt den Galaxien-Clusters SMACS 0723 und enthält einige der am weitesten entfernten Galaxien, die bislang beobachtet wurden. (Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

„Das ist unsere Zeitmaschine“, sagt der Astrophysiker Günther Hasinger, Direktor für Wissenschaft bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Das JWST kann weiter in die Vergangenheit des Universums schauen, da nun auch Galaxien sichtbar werden, deren Licht wegen der kosmischen Rotverschiebung zu weit im Infraroten für Hubble lag. Hubble ließ den Blick bis 600 Millionen Jahre nach dem Urknall zu, also in Zeiten vor 13,2 Milliarden Jahren. James Webb wird dies auf 200 Millionen Jahre nach dem Urknall ausdehnen. Hier erhoffen sich die Astronom:innen einen Blick auf die ersten Generationen von Galaxien.

Einen Eindruck von den neuen Beobachtungsmöglichkeiten vermittelt die Deep-Field-Aufnahme des Galaxien-Clusters SMACS 0723 im Sternbild Fisch in einer Entfernung von rund 4,6 Milliarden Lichtjahren. Als diese Galaxien das nun detektierte Licht ausgesandt haben, entstanden die Erde und anderen Planeten in unserem Sonnensystem. Das bisher tiefste und schärfste Infrarotbild des fernen Universums konnte James Webb in nur 12,5 Stunden aufnehmen. Der Gravitationslinseneffekt macht die bislang am weitesten entfernten Galaxien sichtbar, die bisher entdeckt wurden. Das Bild von SMACS 0723 wurde bereits am 11. Juli in Anwesenheit von US-Präsident Joe Biden und Vize-Präsidentin Kamela Harris präsentiert.

Das durch James Webb aufgenommene Spektrum des heißen, jupiterähnlichen Exoplaneten WASP-96b zeigt die neuen Möglichkeiten, um die Atmosphären von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems detailliert zu charakterisieren. Beim mehr als tausend Lichtjahre entfernten WASP-96b zeigt Webb erstmals die eindeutige Signatur von Wasser, zusammen mit Anzeichen von Dunst und Wolken, die bei früheren Untersuchungen dieses Planeten nicht zum Vorschein kamen.

Beim planetaren Nebel „Southern Ring“, der sich in einer Entfernung von 2000 Lichtjahren im Sternbild Vela (Segel) befindet, macht der Infrarot-Blick von James Webb erstmals einen zweiten sterbenden Stern sichtbar. Von der Geburt bis zum Tod als planetarischer Nebel kann Webb die ausströmenden Hüllen aus Staub und Gas alternder Sterne erforschen, die eines Tages zu einem neuen Stern oder Planeten werden könnten.

Der Blick des JWST auf die kompakte Galaxiengruppe Stephans Quintett im Sternbild Pegasus kann nun den Staubmantel, der das Zentrum einer Galaxie umgibt, durchbrechen, um die Geschwindigkeit und Zusammensetzung des Gases in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs zu bestimmen. Damit lässt sich untersuchen, wie interagierende Galaxien die Sternentstehung auslösen. In den „Kosmischen Klippen“ im Carina-Nebel enthüllt James Webb die frühesten, schnellen Phasen der Sternentstehung, die bisher verborgen waren.

Mit der Veröffentlichung der ersten Bilder und Spektren des JWST beginnt der wissenschaftliche Betrieb. Nun haben Astronom:innen auf der ganzen Welt die Möglichkeit, die vier Instrumente von Webb zu nutzen, um ihre Beobachtungen von Objekten innerhalb unseres Sonnensystems bis hin zum frühen Universum anzustellen.

„Diese Bilder zeigen uns, wie Webb dazu beitragen wird, Antworten auf Fragen zu finden, die wir noch gar nicht kennen, Fragen, die uns helfen werden, unser Universum und den Platz der Menschheit darin besser zu verstehen“, sagte NASA Administrator Bill Nelson.

Alexander Pawlak

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