Revolutionäres Teleskop in Chile veröffentlicht erste Bilder

Ein leistungsstarkes neues Teleskop in Chile hat seine ersten Bilder veröffentlicht und damit seine beispiellose Fähigkeit unter Beweis gestellt, in die dunklen Tiefen des Universums zu blicken. Auf einem Bild wirbeln riesige bunte Gas- und Staubwolken in einer Sternentstehungsregion 9.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Vera C. Rubin-Observatorium, Heimat der weltweit leistungsstärksten Digitalkamera, verspricht, unser Verständnis des Universums zu revolutionieren. Sollte es einen neunten Planeten in unserem Sonnensystem geben, könnte dieses Teleskop ihn laut Wissenschaftlern bereits im ersten Jahr entdecken. Das Rubin-Observatorium und das Rubin-Hilfsteleskop in Cerro Pachón in Chile sollen Killer-Asteroiden in der Nähe der Erde aufspüren und die Milchstraße kartografieren. Außerdem wird es wichtige Fragen zur dunklen Materie beantworten, der mysteriösen Substanz, aus der der größte Teil unseres Universums besteht.

In einer Pressekonferenz am Montag gab das Observatorium (23.) bekannt, dass das Teleskop in 10 Stunden bereits 2.104 neue Asteroiden und sieben erdnahe Objekte entdeckt hat. Alle anderen Weltraum- und Bodenbeobachtungen zusammen finden in der Regel etwa 20.000 Asteroiden pro Jahr. Dieser einmalige Moment für die Astronomie ist der Beginn einer zehnjährigen kontinuierlichen Aufzeichnung des südlichen Nachthimmels. „Ich persönlich habe etwa 25 Jahre lang auf diesen Moment hingearbeitet. Seit Jahrzehnten wollten wir diese phänomenale Anlage bauen und diese Art von Vermessung durchführen“, sagt Professor Catherine Heymans, Astronomin von Schottland. Das Vereinigte Königreich ist ein wichtiger Partner bei der Vermessung und wird Rechenzentren beherbergen, in denen die extrem detaillierten Momentaufnahmen verarbeitet werden, die das Teleskop auf seiner Reise durch den Himmel aufnimmt.

Vera Rubin könnte die Anzahl der bekannten Objekte in unserem Sonnensystem verzehnfachen. Es befindet sich auf dem Cerro Pachón, einem Berg in den chilenischen Anden, auf dem sich mehrere Observatorien auf privatem Grund befinden, die der Weltraumforschung gewidmet sind. Sehr hoch, sehr trocken und sehr dunkel. Es ist ein perfekter Ort, um die Sterne zu beobachten. Die Aufrechterhaltung dieser Dunkelheit ist unantastbar. Die Busfahrt auf der kurvenreichen Straße bei Nacht muss vorsichtig erfolgen, da keine Fernlichter verwendet werden dürfen.

Im Inneren des Observatoriums ist es nicht anders

Eine ganze Ingenieursabteilung ist dafür zuständig, dass die Kuppel, die das Teleskop umgibt und sich zum Nachthimmel hin öffnet, dunkel bleibt – dazu werden störende LEDs oder andere Lichtquellen ausgeschaltet, die das astronomische Licht, das sie aus dem Nachthimmel einfangen, beeinträchtigen könnten. Das Sternenlicht reicht aus, um sich zurechtzufinden, erklärt die Wissenschaftlerin Elana Urbach. Eines der großen Ziele des Observatoriums sei es, „die Geschichte des Universums zu verstehen”, was bedeute, dass man schwache Galaxien oder Supernova-Explosionen sehen könne, die „vor Milliarden von Jahren” stattfanden. „Wir brauchen also wirklich sehr scharfe Bilder”, sagt Elana.

Jedes Detail der Konstruktion des Observatoriums zeugt von ähnlicher Präzision

Die 3.200-Megapixel-Kamera von Vera Rubin wurde vom SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums gebaut. Dies wird durch ihr einzigartiges Dreispiegel-Design erreicht. Das Licht tritt aus dem Nachthimmel in das Teleskop ein, trifft auf den Hauptspiegel (8,4 m Durchmesser), wird auf den Sekundärspiegel (3,4 m) reflektiert, zurück auf einen dritten Spiegel (4,8 m) und gelangt dann in die Kamera. Die Spiegel müssen in einwandfreiem Zustand sein. Selbst ein Staubkorn könnte die Bildqualität beeinträchtigen. Die hohe Reflektivität und Geschwindigkeit ermöglichen es dem Teleskop, viel Licht einzufangen, was laut Guillem Megias, Experte für aktive Optik am Observatorium, „wirklich wichtig” ist, um Dinge zu beobachten, die „wirklich weit weg sind, was in der Astronomie bedeutet, dass sie aus früheren Zeiten stammen”.

Die Kamera im Inneren des Teleskops wird zehn Jahre lang alle drei Tage wiederholt den Nachthimmel aufnehmen, um eine Legacy-Studie von Raum und Zeit zu erstellen. Mit einer Größe von 1,65 m x 3 m wiegt sie 2.800 kg und bietet ein weites Sichtfeld. Dank der schnellen Neupositionierung der beweglichen Kuppel und der Teleskopmontierung wird sie etwa alle 40 Sekunden ein Bild aufnehmen, und zwar etwa 8 bis 12 Stunden pro Nacht. Sie hat 3.200 Megapixel (67-mal mehr als eine iPhone 16 Pro-Kamera) und würde 400 Ultra-HD-Fernseher benötigen, um ein einziges Bild anzuzeigen. „Als wir das erste Foto hier oben erhielten, war das ein besonderer Moment“, sagte Megias. „Als ich mit der Arbeit an diesem Projekt begann, traf ich jemanden, der seit 1996 daran arbeitete. Ich bin 1997 geboren. Da wird einem klar, dass dies ein Projekt einer ganzen Generation von Astronomen ist.“

Hunderte von Wissenschaftlern weltweit werden die Datenflut analysieren müssen, die in der Nacht ihren Höhepunkt mit etwa 10 Millionen Meldungen erreichen wird. Die Untersuchung wird sich auf vier Bereiche konzentrieren: Kartierung von Veränderungen am Himmel oder von vorübergehenden Objekten, die Entstehung der Milchstraße, Kartierung des Sonnensystems und das Verständnis der dunklen Materie oder der Entstehung des Universums. Die größte Stärke des Teleskops liegt jedoch in seiner Beständigkeit. Es wird immer wieder dieselben Bereiche untersuchen und jedes Mal, wenn es eine Veränderung feststellt, die Wissenschaftler alarmieren. „Diese vorübergehende Seite ist das wirklich Neue und Einzigartige daran … Das hat das Potenzial, uns etwas zu zeigen, woran wir bisher noch gar nicht gedacht haben“, erklärt Prof. Heymens.

Aber es könnte auch zu unserem Schutz beitragen, indem es gefährliche Objekte entdeckt, die plötzlich in die Nähe der Erde geraten, darunter Asteroiden wie YR4, von dem Wissenschaftler Anfang des Jahres kurzzeitig befürchteten, dass er auf Kollisionskurs mit unserem Planeten sei.
Die sehr großen Spiegel der Kamera werden Wissenschaftlern helfen, selbst das schwächste Licht und die geringsten Verzerrungen, die von diesen Objekten ausgehen, zu erkennen und sie auf ihrer rasanten Fahrt durch den Weltraum zu verfolgen. „Das ist bahnbrechend. Es wird der größte Datensatz sein, den wir jemals über unsere Galaxie hatten. Er wird unsere Arbeit für viele, viele Jahre vorantreiben“, sagt Professor Alis Deason von der Universität Durham. Sie wird die Bilder erhalten, um die Grenzen der Sterne in der Milchstraße zu analysieren. Derzeit, so sagt sie, reichen die meisten Daten etwa 163.000 Lichtjahre weit, aber mit Vera Rubin könnten Wissenschaftler bis zu 1,2 Millionen Lichtjahre weit sehen.

Prof. Deason erwartet auch Einblicke in den Sternhalo der Milchstraße, also den Friedhof der im Laufe der Zeit zerstörten Sterne, sowie in kleine Satellitengalaxien, die noch existieren, aber unglaublich schwach und schwer zu finden sind. Spannenderweise könnte Vera Rubin leistungsstark genug sein, um endlich ein langjähriges Rätsel um die Existenz des Planeten Neun in unserem Sonnensystem zu lösen. Dieses Objekt könnte bis zu 700 Mal so weit entfernt sein wie die Erde von der Sonne und damit weit außerhalb der Reichweite anderer bodengestützter Teleskope. „Es wird lange dauern, bis wir wirklich verstehen, wie dieses neue, wunderschöne Observatorium funktioniert. Aber ich bin bereit dafür“, sagt Professor Heymans.