Am 25. Dezember 2021 startete das James-Webb-Weltraumteleskop ins Weltall. Einen Monat später erreichte es seine Umlaufbahn – etwa 1,5 Millionen Kilometer von unserem Planeten entfernt. Das Hochleistungsteleskop liefert so spektakuläre Bilder, dass sich selbst führende Astronomen die Augen reiben. Am Montag und Dienstag wurden nun die ersten Bilder der Weltöffentlichkeit präsentiert – James Webb verbucht bereits die erste Sensation.
Auf dem Exoplaneten WASP-96b hat das 10-Milliarden-Franken-Teleskop die eindeutige Signatur von Wasser, Hinweise auf Dunst und Anzeichen von Wolken entdeckt! James Webb hat damit das bisher detaillierteste Spektrum eines Exoplaneten enthüllt, teilte die US-Raumfahrtbehörde Nasa mit.
«Das ist grossartig zu sehen», sagt Jonathan Fortney, Astronom an der University of California. Dass James Webb die Spuren von Wolken auf einem Exoplaneten entdeckt hat, wo keine erwartet worden sind, sei eine riesige Überraschung. «Ich weiss gar nicht, was ich sagen soll.»
«Da kommt noch einiges auf uns zu»
Der Exoplanet WASP-96b befindet sich fast 1'150 Lichtjahre von der Erde entfernt. Seine Masse ist grösser als die des Saturns, aber nur etwa halb so gross wie jene des Jupiters. Im Laufe der Zeit sollten laut Nasa solche Messungen helfen, die Entstehung von Gasriesenplaneten wie WASP-96b zu verstehen und – vielleicht – nach Anzeichen von Leben zu suchen. Ein erster Schritt ist mit dem neuen Bild vom James-Webb-Weltraumteleskop vollbracht!
«Dass James Webb nach so kurzer Zeit bereits Spuren von Wasser auf einem Exoplaneten entdeckt, ist grossartig», sagt der Gossauer Raumfahrtexperte Men J. Schmidt (64) bei Blick TV. Man könne sich kaum vorstellen, was das Weltraumteleskop alles noch leisten könne, wenn sich die Nasa damit voll auf die Wissenschaft konzentriert. «Da kommt in den nächsten Monaten und Jahren noch einiges auf uns zu», prognostiziert Schmidt.
Das «tiefste Bild», das es bisher gibt
James Webb wurde seinen hohen Erwartungen gerecht: Galaxien, Galaxiengruppen und interstellare Nebel aus Staub und Gas – diese kosmischen Schauspiele hat das Weltraumteleskop mit einer noch nie dagewesenen Schärfe und Detailtreue enthüllt. Mit dem ersten Blick auf die volle Leistungsfähigkeit des Weltraumteleskops habe eine «neue Ära in der Astronomie begonnen», teilte die europäische Raumfahrtagentur am Dienstag mit. «Heute bieten wir der Menschheit mit dem James-Webb-Weltraumteleskop einen bahnbrechenden neuen Blick auf den Kosmos – einen noch nie dagewesenen Blick», sagte Bill Nelson, Chef der US-Raumfahrtagentur Nasa.
Gemeinsam mit US-Präsident Joe Biden und Vize-Präsidentin Kamala Harris hat die US-Raumfahrtbehörde Nasa das erste «Webb»-Bild bereits am Montagabend (Ortszeit) präsentiert. Bei der Aufnahme, die Tausende von Galaxien zeigt, handle es sich um «das tiefste und schärfste Infrarotbild des fernen Universums, das es bisher gibt», hiess es. Die Masse des Galaxienhaufens namens «SMACS 0723» wirke wie eine Gravitationslinse, die weit entfernte Galaxien dahinter vergrössere. Diese wiesen winzige, schwache Strukturen auf, die zuvor noch nie gesehen wurden.
«Das hat mich beinahe sprachlos gemacht»
Der Anblick der veröffentlichten Bilder habe ihm Gänsehaut gemacht, sagte Astrophysiker Adrian Glauser von der ETH Zürich gemäss einem auf der Webseite seiner Hochschule veröffentlichten Interview. Die Schärfe und Detailgenauigkeit der Galaxien und Nebel habe ihn «beinahe sprachlos» gemacht. Glauser und sein Team waren massgeblich an der Entwicklung des Instrument MIRI (Mid Infrared Instrument) beteiligt, eines der vier Instrumente an Bord von «Webb».
Das Instrument MIRI enthüllte unter anderem «nie zuvor gesehene Details von Stephans Quintett». Diese Galaxiengruppe befindet sich im Sternbild Pegasus und ist etwa 290 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Instrument habe staubumhüllte Regionen durchdrungen und riesige Schockwellen und Gezeitenschweife enthüllt. Ebenso wurden verborgene Bereiche der Sternentstehung sichtbar. Die neuen Informationen von MIRI liefern laut der Nasa unschätzbare Erkenntnisse darüber, wie galaktische Wechselwirkungen die Entwicklung der Galaxien im frühen Universum vorangetrieben haben könnten.
Neue Enthüllungen zu sterbenden Sternen
Einblicke bot das Weltraumteleskop auch in den Carinanebel, wo sich bizarr anmutende Staub- und Gasstrukturen türmen. Es ist einer der grössten und hellsten Nebel am Himmel. Ebenfalls wurden neue Details des Südlichen Ringnebels enthüllt, einer expandierenden Hülle aus Staub und Gas, die von sterbenden, sonnenähnlichen Sternen abgestossen werden.
Die Veröffentlichung der Aufnahmen markiert den offiziellen Beginn der wissenschaftlichen Arbeit. Dank der direkten Beteiligung an der Entwicklung des Weltraumteleskops haben der ETH-Astrophysiker Glauser und sein Team das Privileg einer garantierten Beobachtungszeit. In ihren Fokus rückt die Charakterisierung von Exoplaneten, etwa der Planeten des Trappist-1-Systems. Auf einigen von diesen könnte sich flüssiges Wasser befinden.
Sichern konnten sich auch andere Forschende aus der Schweiz Beobachtungszeit mit dem Weltraumteleskop, insgesamt seien es acht Schweizer Projekte, sagte Pascal Oesch, Professor an der Universität Genf, an einer Medienkonferenz am International Space Science Institute (ISSI) in Bern. Er etwa wird gemeinsam mit internationalen Kollegen versuchen, die ersten Galaxien im Universum aufzuspüren, die 300 bis 400 Millionen Jahre nach dem Urknall geboren wurden.
Webb blickt 13 Milliarden Jahre zurück
Glauser betonte, dass man derzeit «nur die allerersten Bilder» sehe, «eine Art Vorschau auf das, was alles noch kommen wird.» Und zu den Bildern kämen all die Spektren und Daten hinzu, welche vielleicht nicht so schön aussehen würden, «dafür wissenschaftlich umso interessanter sind.»
Das James-Webb-Teleskop konzentriert sich auf Infrarot-Strahlung. Dieses Lichtspektrum erlaubt, extrem weit zurück in die Vergangenheit zu blicken sowie durch Staubwolken im Kosmos hindurchzuspähen. So soll «Webb» die Frühzeit des Universums vor 13 Milliarden Jahren erkunden und damit nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall zurückblicken.
Die «Webb»-Mission ist eine Zusammenarbeit zwischen den Raumfahrtagenturen Nasa, Esa und der kanadischen Weltraumbehörde CSA. Das 1989 gestartete Projekt sollte ursprünglich Anfang der 2000er Jahre in Betrieb gehen. Immer neue Probleme verzögerten das Vorhaben jedoch jahrelang, die Kosten verdreifachten sich auf fast zehn Milliarden Dollar. «Webb» ist damit das teuerste, aber auch das bislang leistungsstärkste je gebaute Teleskop. (nim/SDA)
