Die NASA veröffentlicht das beste Foto unseres Universums, das wir je gesehen haben, aufgenommen vom James-Webb-Teleskop

Unsere Zeit auf der Erde mag begrenzt sein, aber trotz unserer Sterblichkeit überwältigt uns immer unsere Neugier. Der Drang, zu erforschen, was jenseits dieses kleinen Felsens liegt, den wir Heimat nennen, ist in der Menschheit immer präsent, und nichts sagt mehr als das neue James Webb Space Telescope (JWST) der NASA.

Der moderne Nachfolger des legendären Hubble-Teleskops, das JWST, ist mit Abstand die fortschrittlichste Sonde, die jemals ins All geschickt wurde. Seine Erschaffung kostete 10 Milliarden Dollar und es wurde erst im Dezember letzten Jahres ins All geschossen. Heute hat er uns sein erstes Bild geschenkt, das einen historischen Moment in Raum und Zeit markiert.

In Zusammenarbeit mit US-Präsident Joe Biden hat die NASA das erste einer Reihe von Bildern enthüllt , die vom James-Webb-Teleskop aufgenommen wurden und die entferntesten Ecken des Weltraums so detailliert wie möglich zeigen. Dies sind die frühesten Vollfarbbilder, die von JWST aufgenommen wurden, und werden uns helfen, mehr über unser Universum zu erfahren, als wir jemals wussten.

Was Sie gleich sehen werden, ist unsere „tiefste, schärfste“, aber vor allem die beste Sicht auf den Kosmos:

SMACS 0723, gesehen vom James-Webb-Weltraumteleskop | NASA

Dies ist die weiteste Entfernung, die die Menschheit jemals zurückgelegt hat – um genau zu sein, vor 4,6 Milliarden Jahren. Das bedeutet, dass der Teil des Weltraums, den Sie auf diesem Bild sehen, tatsächlich 4,6 Milliarden Jahre alt ist und keine Ahnung hat, wie er heute aussehen würde. Dies liegt daran, dass diese Orte so astronomisch weit entfernt sind, dass es Milliarden von Jahren dauert, bis das Licht hier ankommt und wir (oder das Teleskop) das Bild aufnehmen können.

Im Wesentlichen blickt JWST genau wie sein Vorgänger in die Vergangenheit zurück. Hubble konnte 13,4 Milliarden Jahre zurückgehen, als es 2016 die Lichtwellensignatur einer extrem hellen Galaxie entdeckte. Zum Kontext besagt die Urknalltheorie, dass unser Universum vor 13,7 Milliarden Jahren erschaffen wurde. 

Betrachtet man das betreffende Bild, zeigt es den Galaxienhaufen SMACS 0723, wie er vor 4,6 Milliarden Jahren aussah. Die schwächsten Lichtstreifen, die hier sichtbar sind, sind jedoch viel älter. Da einige der Galaxien auf dem Bild sehr alt sind, nehmen sie tatsächlich an einem Phänomen teil, das als „Gravitationslinseneffekt“ bekannt ist.

Einfach ausgedrückt, Gravitationslinsen treten auf, wenn Raum und Zeit sich um bestimmte Strukturen krümmen. Dadurch werden noch weiter entfernte Galaxien durch Lensing größer. So können wir das Licht im Hintergrund sehen, das eigentlich älter ist als das Licht im Vordergrund. 

Galaxien, Planeten, Sterne und andere Strukturen, die so weit entfernt sind, dass wir sie nie sehen könnten, stehen jetzt zum ersten Mal in der Geschichte im Rampenlicht, was uns in einigen Fällen etwa 13 Milliarden Jahre zurückversetzt. Das bedeutet, dass Sie das älteste aufgezeichnete Licht in der Geschichte des Universums sehen. Und dabei hört es noch nicht einmal auf. 

Wir blicken über 13 Milliarden Jahre zurück. […] Dieses Licht, das Sie auf einem dieser Flecken sehen, ist seit über 13 Milliarden Jahren unterwegs. […] Wir sind fast wieder am Anfang. 

NASA-Administrator Bill Nelson sagt, dass JWST 13,5 Milliarden Jahre zurückreicht, fast bis zum Anfang. Es sind weitere Bilder in der Pipeline, die das Universum noch älter zeigen werden, als es auf diesem Bild aussieht, aber sie werden sich mehr darauf konzentrieren, bestimmte Teile des Kosmos zu zeigen, als das Gesamtbild. 

Die Technologie hinter der Magie

Der Galaxienhaufen SMACS 0723 wurde schon oft aufgezeichnet , aber noch nie mit einem solchen Grad an Genauigkeit und Detailtreue. Das James-Webb-Teleskop lieferte das bisher genaueste Bild davon. Aber wie hat das Teleskop das gemacht?

Das James-Webb-Teleskop verwendet Infrarotkameras, um Lichtwellen mit Wellenlängen einzufangen, die für das menschliche Auge unzugänglich sind. Damit kann er neben anderen Anomalien auch Staub- und Gaswolken analysieren, die alles sichtbare Licht blockieren. So konnte er (teilweise) ein solches Foto machen. 

Infrarotstrahlung ist der für das bloße Auge unsichtbare Teil des Lichtspektrums; es kann nur mit speziellen Geräten erkannt werden. Und es ist einfach so, dass im Infrarot einige wirklich interessante Wissenschaften verborgen sind. 

Die im obigen Bild gezeigten Strukturen sind so alt, dass sie, wie bereits erwähnt, Raum und Zeit um sie herum verzerren. Hinzu kommt die ständige Ausdehnung unseres Universums, und Sie werden feststellen, dass die Zeit, die das Licht, buchstäblich von der Realität verändert, benötigt, um uns zu erreichen, noch länger wird. Wenn wir es also sehen, hat sich das Licht in das Infrarotspektrum ausgedehnt.

Und hier kommt das fortschrittliche Kamerasystem von JWST namens „NIRCam“ (Near Infrared Camera) ins Spiel. NIRCam verwendet eine Reihe von speziellen Linsen, Prismen und Filtern (sogar vergoldete Spiegel), um speziell Licht im Infrarotbereich des Spektrums zu lesen und Daten aufzuzeichnen, die später von Menschen auf der Erde gezählt werden. 

JSWT-Spiegelsegmente, die beschichtet sind, um das Einfangen von Infrarotlicht zu unterstützen | NBC-Nachrichten

Was JWST am Ende erfasst, ist nicht gerade vorzeigbar, also arbeiten talentierte Wissenschaftler hart daran, die Informationen in ein Bild zusammenzufügen, das diesen Teil des Weltraums genau darstellt. Das Bild, das Sie betrachten, ist also tatsächlich eine Zusammensetzung aus mehreren verschiedenen Bildern, die von JWST bei verschiedenen Wellenlängen aufgenommen und manuell getönt wurden. 

Der gesamte Aufzeichnungsprozess dauerte ungefähr 12,5 Stunden (das ist übrigens eine normale Erduhr) – eine Aufgabe, für deren Abschluss Hubble mehrere Wochen benötigte. Dies allein sollte Ihnen eine Vorstellung von den beispiellosen technologischen Durchbrüchen geben, die das James-Webb-Teleskop erzielt hat. Und denken Sie, dass dies erst der Anfang ist. 

Die NASA wird in wenigen Stunden den vollständigen Satz der ersten Vollfarb-JSWT-Bilder veröffentlichen, und wir werden den Artikel aktualisieren, wenn dies der Fall ist. Man kann jedoch mit Sicherheit sagen, dass dieses Bild definitiv das hellste von allen war, weshalb es einen Tag früher angekündigt wurde. 

Ähnliche Bilder blicken auf die Meilensteine ​​der Menschheit. Vor nur drei Jahren sahen wir das allererste Bild eines Schwarzen Lochs, das den Kurs der Weltraumwissenschaft für immer veränderte und uns dem Verständnis dessen, was dahinter steckt, einen Schritt näher brachte. Mit dem James-Webb-Teleskop kann sich die NASA auf eine Menge freuen; Die Entdeckung der Geheimnisse des Universums ist nur ein Eintrag auf seiner To-do-Liste.