Weltraumobservatorium schickt erste Aufnahmen zur Erde Herschels erster Blick ins All - scinexx | Das Wissensmagazin
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Weltraumobservatorium schickt erste Aufnahmen zur Erde

Herschels erster Blick ins All

Fern-infrarotes Farbbild der "Whirlpool-Galaxie" M51. Rot, Grün und Blau entsprechen den drei Farbbändern von Herschel/PACS bei 160, 100 und 70 Mikrometern. Licht dieser Wellenlängen zeigt Staubwolken zwischen den Sternen. Solche Staubwolken enthalten das Rohmaterial für die Entstehung neuer Sterne. Blaue Farben heben die Gebiete warmen Staubes hervor, der von nahe gelegenen heißen Sternen aufgeheizt wird. Der kühlere Staub in anderen Regionen von M51 zeigt sich in Rot. © ESA & The PACS Consortium

Das europäische Weltraum-Teleskop Herschel hat sein erstes Bild von einem Objekt im Weltall gemacht. Es zeigt das Gebiet der berühmten „Whirlpool-Galaxie“ M51. Obwohl noch nicht alle Einstellungen des Teleskops optimiert sind, übertrifft die Aufnahme bereits die Erwartungen.

Herschel soll in Zukunft eine enorme Menge neuer und wichtiger Erkenntnisse zur Kosmologie, der Wissenschaft vom Ursprung, der Entstehung und der Struktur des Universums, liefern, die auch unser Weltbild als Ganzes beeinflussen können.

Herschel war am 14. Mai 2009 zusammen mit dem Planck-Teleskop, das die kosmische Hintergrundstrahlung untersuchen soll, mit einer Ariane-Trägerrakete gestartet.

Herschel noch in der Testphase

Nur einen Monat später befindet sich Herschel eigentlich noch in einer Test- und Optimierungsphase, bevor es in einigen Monaten in Betrieb gehen kann. Dennoch hat die Europäische Raumfahrtagentur ESA die früheste Gelegenheit genutzt, erste Bilder aufzunehmen.

Nachdem am 14. Juni 2009 der Kryostatdeckel des Satelliten erfolgreich geöffnet wurde, war für die Messinstrumente zum ersten Mal der Blick ins Universum frei. Das Instrument PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) konnte dabei Aufnahmen produzieren, die viel besser sind als erhofft und bereits in diesem frühen Stadium der Mission die Überlegenheit dieses größten Weltraumteleskops demonstrieren.

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Whirlpool-Galaxie 37 Millionen Lichtjahre entfernt

Die fotografierte Whirlpool-Galaxie M51 wurde 1773 von dem französischen Astronomen Charles Messier entdeckt. Dieses klassische Beispiel einer Spiralgalaxie liegt im Sternbild Jagdhunde und ist mit etwa 37 Millionen Lichtjahren Entfernung relativ nahe unserer eigenen Milchstraße.

Die Aufnahmen wurden mit dem 3-Band-Photometer von PACS aufgenommen, bei Wellenlängen von 160, 100 und 70 Mikrometern. Diese infraroten Wellenlängen sind etwa 200-mal größer als diejenigen des für unsere Augen sichtbaren Lichts.

Der neue, große Teleskopspiegel von Herschel ermöglicht es zum ersten Mal, scharfe Bilder in diesem speziellen Licht zu erzeugen. Licht dieser Wellenlängen ist ideal zur Untersuchung sowohl von Sternentstehungsgebieten als auch von Galaxienkernen, in denen sich, wie bei M51, oftmals super-massereiche Schwarze Löcher hinter dichten Staubgebieten verbergen.

Zudem wird Herschel dazu beitragen, die Beschaffenheit von Kometen sowie Planetenatmosphären und -oberflächen in unserem Sonnensystem zu entschlüsseln.

Zwei Bilder von M51 im Vergleich: Das linke Bild wurde mit dem Spitzer-Weltraumobservatorium aufgenommen, das rechte mit dem vor kurzem gestarteten Herschel Weltraumobservatorium. Die Vorteile des um ein Vielfaches größeren Herschel-Teleskops werden in der wesentlich höheren Auflösung des Bildes deutlich: Herschel macht Details und Strukturen sichtbar, die in der Aufnahme mit Spitzer nicht zu erkennen sind. Beide Bilder sind bei einer Wellenlänge von 160 Mikrometern aufgenommen. © NASA/JPL-Caltech/ SINGS; ESA and the PACS Consortium

Ein Teleskop der Superlative

Für diese Aufgaben besitzt Herschel drei wissenschaftliche Instrumente: dazu gehören neben PACS das hochauflösende Heterodyn-Spektrometer HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared) und das abbildende Photometer/Fourier-Transform-Spektrometer SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver).

Der Hauptspiegel des Teleskops hat einen Durchmesser von dreieinhalb Metern. Herschel ist damit das bislang größte Weltraumteleskop, im Spiegel-Durchmesser etwa eineinhalbmal größer als Hubble. Der Spiegel besteht aus Gewichtsgründen aus dem keramischen Material Siliziumkarbid, das zum ersten Mal bei einem Spiegel dieser Größe eingesetzt wird.

Herschel soll rund drei Jahre in Betrieb bleiben. Die Lebenserwartung des Satelliten wird hauptsächlich durch das verfügbare Helium zur Instrumentenkühlung und den Treibstoff zur Lage- und Bahnregelung begrenzt. Da die Ariane 5 ECA-Trägerrakete Herschel und Planck sehr exakt auf ihre Bahnen gebracht hat, musste Herschel weniger Treibstoff für Bahnkorrekturen verbrauchen als geplant.

(idw – MPG/Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 22.06.2009 – DLO)

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