Weltraumteleskop HERSCHEL

Erfolgreiches erstes Jahr für deutsche Forscher

Ein Jahr nach dem Start des ESA-Weltraumteleskops HERSCHEL ziehen deutsche Wissenschaftler eine positive Bilanz. Erste Beobachtungen mit dem derzeit größten Weltraumteleskop haben neue Erkenntnisse über die Entstehung von Sternen, über Staub in fernen Galaxien und über Moleküle im fernen Weltall geliefert. HERSCHEL ist besonders gut für die Erforschung der kältesten Materie unseres Universums geeignet.
Aufnahme der Sternentstehungsregion ISOSS J22164+6003 im Infrarotlicht: Massereiche Sterne in frühen Phasen ihrer Entwicklung. Einige der Protosterne sind noch tief in bis zu -255 Grad Celsius kaltes Gas und Staub eingebettet und nur im fernen Infrarot nachweisbar. Kombination von HERSCHEL-Beobachtungen im fernen Infrarot (rötliche und gelbliche Strukturen) mit einem Bild im nahen Infrarot (Calar-Alto-Observatorium).

Aufnahme der Sternentstehungsregion ISOSS J22164+6003 im Infrarotlicht: Massereiche Sterne in frühen Phasen ihrer Entwicklung. Einige der Protosterne sind noch tief in bis zu -255 Grad Celsius kaltes Gas und Staub eingebettet und nur im fernen Infrarot nachweisbar. Kombination von HERSCHEL-Beobachtungen im fernen Infrarot (rötliche und gelbliche Strukturen) mit einem Bild im nahen Infrarot (Calar-Alto-Observatorium).

Es war ein Bilderbuchstart: Am 14. Mai 2009 trug eine Ariane-5-Rakete das ESA-Weltraumteleskop HERSCHEL (und das Satellitenobservatorium Planck) in den Himmel über Französisch-Guyana. In Deutschland wurde der HERSCHEL-Start mit besonders großer Spannung verfolgt: Deutsche Forscher zeichnen für eines der drei Beobachtungsinstrumente an Bord verantwortlich und sind an einem weiteren maßgeblich beteiligt. Neun der 42 großen HERSCHEL-Beobachtungsprogramme werden von Forschern deutscher Institute geleitet. Einen Monat später lieferte HERSCHEL erste Aufnahmen – und begeisterte die Forscher: »Bereits das erste Bild einer Spiralgalaxie, das wir aufnehmen konnten, übertraf unser aller Erwartungen«, sagt Dr. Albrecht Poglitsch vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, der die Entwicklung und den Bau des HERSCHEL-Beobachtungsinstruments PACS leitete. Im Gegensatz zum Hubble-Weltraumteleskop, das sichtbares Licht und benachbarte Wellenlängen nachweist, beobachtet HERSCHEL im Bereich der fernen Infrarotstrahlung. Damit sieht das Teleskop vor allem die Wärmestrahlung besonders kalter Materie, beispielsweise kalter Molekül- und Gaswolken.

Jetzt, ein Jahr nach dem Start, lässt sich eine Bilanz der ersten wissenschaftlichen Ergebnisse ziehen. HERSCHELs neue Einblicke ins kalte Weltall sind besonders für diejenigen Forscher interessant, die sich mit der Entstehung neuer Sterne beschäftigen. So konnte HERSCHEL die früheste bekannte Entwicklungsphase von Sternvorläufern beobachten: Materie in Gas- und Staubwolken, die unter dem eigenen Schwerkrafteinfluss zusammengefallen ist, sich dabei aber noch nicht nennenswert aufgeheizt hat. Dr. Oliver Krause (Max-Planck-Institut für Astronomie), der Leiter dieses Beobachtungsprogramms, sagt: »Mit HERSCHELs leistungsfähigen Wärmekameras können wir tiefer in die verborgenen Geburtsstätten der Sterne hinein sehen als je zuvor.« HERSCHELs Spektrometer HIFI wiederum lieferte neue Erkenntnisse zur Zusammensetzung der Molekülwolken, aus denen Sterne entstehen. So konnte das Instrument in solchen Wolken erstmals das Molekül Oxidaniumyl (»Wasser, dem ein Elektron fehlt«) nachweisen, »Diese Molekülsorte ist noch nie zuvor außerhalb unseres Sonnensystems beobachtet worden«, erklärt Prof. Dr. Jürgen Stutzki von der Universität zu Köln, »und sie spielt eine zentrale Rolle in der Sauerstoffchemie in interstellaren Wolken.«

Auch außerhalb unserer Heimatgalaxie gibt es Neuigkeiten. So zeigten HERSCHEL-Beobachtungen, dass die schwache Infrarotstrahlung, die die Erde aus allen Himmelsrichtungen erreicht, zum größten Teil von einzelnen, rund 11 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien stammt. Das erlaubt Einblicke in die Entwicklungsgeschichte dieser Galaxien. Noch weiter hinaus geblickt hat HERSCHEL bei Untersuchungen der entferntesten bekannten Galaxien, so genannten Quasaren, deren Licht rund 13 Milliarden Jahre lang zur Erde unterwegs war. In diesen Objekten konnte erstmals kalter Staub nachgewiesen werden. Das gibt den Auftakt zu systematischen Studien, aus denen die Forscher sich Erkenntnisse über die Sternentstehung im frühen Universum versprechen.

Prof. Dr. Thomas Henning vom Max-Planck-Institut für Astronomie resümiert: »Bereits im ersten Jahr hat uns HERSCHEL faszinierende Einblicke ins kalte Weltall ermöglicht.«

Quelle: MPIA
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