James-Webb-Teleskop: Licht auf dunkle Materie

Bildquelle: ESA

James-Webb-Teleskop: Licht auf dunkle Materie

Ein großer Teil des Universums bleibt unbekannt. Das Webb-Teleskop wird hoffentlich dazu beitragen, einige der vielen Rätsel des Kosmos zu lösen.

Die Faszination des Menschen für den Himmel ist so alt wie die Menschheit selbst. Der Anblick der zahllosen Sterne und des schwachen Lichtbandes, das sich von Horizont zu Horizont erstreckt, muss schon den frühesten Homo sapiens in Erstaunen und Ehrfurcht versetzt haben, als er durch die Ebenen Ostafrikas stapfte. Von den Jägern und Sammlern bis in unsere Zeit hat jede Kultur ihre eigene Kosmologie entwickelt – das System von Glaubensvorstellungen oder Theorien, die den Ursprung und die Struktur des Universums erklären.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat kürzlich Bilder der spektakulären Spiralgalaxie M74 Phantom veröffentlicht und damit bewiesen, warum es das beste Weltraumteleskop ist, das die Menschheit bisher gebaut hat. Die Fotos wurden von der Europäischen Weltraumorganisation veröffentlicht.

Das James Webb Space Telescope (JWST) mag wie ein NASA-Projekt erscheinen, wenn man bedenkt, dass es nach einem der NASA-Administratoren benannt ist. Hinter der Nomenklatur wird jedoch vergessen, dass auch die kanadische Weltraumbehörde (CSA) und die Europäische Weltraumbehörde (ESA) an dem Programm beteiligt sind.

So hat die ESA beispielsweise zum NIRSpec und zum MIRI-Instrument beigetragen und im vergangenen Jahr auch den Start des Teleskops unterstützt. Die Bemühungen der ESA werden dadurch belohnt, dass ihr mindestens 15 Prozent der JWST-Beobachtungszeit garantiert werden, eine Regelung, die auch für das Hubble-Weltraumteleskop gilt.

Die Phantom-Galaxie im Visier

Die Phantom-Galaxie liegt 32 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Fische und befindet sich genau gegenüber unserem Planeten. Das macht es einfacher, sie als Studienobjekt zu betrachten.

Darüber hinaus machen die räumlichen Arme der Galaxie sie zu einem attraktiven Objekt am Himmel. Es gibt viele Spiralgalaxien da draußen. Deren Spiralen sind jedoch eher „lückenhaft und zackig strukturiert“, schreibt die ESA auf ihrer Website. In scharfem Kontrast dazu sind die Spiralarme von M74 prominent und gut definiert, was ihr den Beinamen „Grand Design Spirale“ einbrachte.

Das Hubble-Weltraumteleskop hat M74 mit seinen Sensoren, die Wellenlängen des ultravioletten und sichtbaren Spektrums erfassen können, ebenso aufgenommen wie andere Observatorien, z. B. das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), das sich am Boden befindet.

Wie das JWST die Phantom-Galaxie sieht

Das JWST hat kürzlich mit seinem Mid-InfraRed Instrument (MIRI) Bilder der Phantomgalaxie M74 aufgenommen. Laut der NASA-Seite zum JWST deckt das MIRI einen Wellenlängenbereich von 5-28 Mikrometern ab und ist außerdem mit einer Kamera ausgestattet. Dadurch kann das Instrument Breitband-Bilder von weit entfernten Galaxien, neu entstehenden Sternen und Kometen aufnehmen, die ebenfalls schwach sichtbar sind.

Das Instrument ermöglichte es den Wissenschaftlern, die feinen Gas- und Staubfäden in den Spiralarmen der Galaxie zu sehen, die sich vom Zentrum der Galaxie aus nach außen erstrecken. Auffällig auf dem Bild ist auch das Fehlen von Gas in der Kernregion, was einen ungetrübten Blick auf den Kernsternhaufen ermöglicht.

Frühere Aufnahmen von M74 durch das Hubble-Weltraumteleskop zeigen helle Bereiche der Sternentstehung, die als HII-Regionen bezeichnet werden. Die Forscher der ESA überlagerten die Daten des JWST mit diesen Bildern, um die neuen Bilder der Galaxie zu erhalten.

Ähnliche neu gewonnene Informationen des JWST werden den Astronomen auch dabei helfen, Sternentstehungsgebiete in anderen Galaxien zu lokalisieren, Massen und Alter von Sternhaufen zu messen und mehr über den im Weltraum treibenden Staub zu erfahren, so die ESA auf ihrer Website.