Erste Bilder eines Teleskops, die unser Verständnis des Universums verändern werden

Das Teleskop wird auch wichtige Fragen zur mysteriösen dunklen Materie beantworten, aus der ein Großteil des Universums besteht.

Das Teleskop ist eine in der Astronomie einmalige Entwicklung und wird zehn Jahre lang während der Nachtstunden auf der Südhalbkugel kontinuierlich Bilder aufnehmen.

„Ich persönlich habe 25 Jahre lang darauf hingearbeitet, an diesen Punkt zu gelangen. Wir wollten diese erstaunliche Anlage schon seit Jahrzehnten bauen und diese Art von Forschung betreiben“, sagt die schottische Astronomin Prof. Catherine Heymens.

Großbritannien ist ein wichtiger Partner bei der Forschung und wird Datenzentren beherbergen, die die Daten der hochdetaillierten Bilder des Teleskops verarbeiten werden.

Vera Rubin könnte die Zahl der bekannten Objekte in unserem Sonnensystem verzehnfachen.

BBC News besuchte das Vera Rubin Observatorium vor der Veröffentlichung der Bilder.

Das Observatorium befindet sich auf dem Berg Cerro Pachon in den chilenischen Anden. In der Region gibt es weitere Observatorien, die sich der Weltraumforschung widmen.

Die Höhe ist sehr hoch, die Luft sehr trocken und es ist sehr dunkel. Es ist ein perfekter Ort zum Sternegucken.

Es ist sehr wichtig, die Dunkelheit zu wahren. Der Bus, mit dem wir auf der kurvenreichen Straße zur Anlage und zurück fuhren, musste sehr vorsichtig sein, da das Fernlicht nicht hätte eingeschaltet werden dürfen.

Im Inneren des Observatoriums war es nicht anders.

Eine technische Einheit sorgt dafür, dass die Kuppel des Teleskops vollständig abgedunkelt ist. Diese Einheit ist dafür verantwortlich, Streulichtquellen auszublenden, damit diese das astronomische Licht des Nachthimmels nicht beeinträchtigen.

Zur Navigation sei das Sternenlicht „ausreichend“, sagt Elena Urbach, Expertin des Observatoriums.

Er betont, dass eines der Ziele des Observatoriums darin besteht, „die Geschichte des Universums zu verstehen“.

Dies bedeutet, dass man Supernova-Explosionen und schwache Galaxien sehen kann, die „vor Milliarden von Jahren“ stattfanden.

„Wir brauchen also wirklich klare Fotos“, sagt Elana.

Jedes Detail des Observatoriums wurde unter Berücksichtigung dieser Sensibilität entworfen.

Das Teleskop verfügt über ein einzigartiges Dreispiegel-Design. Licht vom Nachthimmel trifft auf den ersten Spiegel mit einem Durchmesser von 8,4 Metern. Es wird dann vom zweiten Spiegel mit einem Durchmesser von 3,4 Metern reflektiert und gelangt dann zum dritten Spiegel mit einem Durchmesser von 4,8 Metern, bevor es die Kamera erreicht.

Spiegel müssen in einwandfreiem Zustand gehalten werden. Schon ein einziges Staubkorn kann die Qualität der Fotos beeinträchtigen.

Dank der hohen Reflektivität und Geschwindigkeit kann das Teleskop große Lichtmengen einfangen.

Dies sei „sehr wichtig für die Beobachtung von Ereignissen, die wirklich weit entfernt sind, also astronomisch gesehen aus viel früheren Zeiten stammen“, sagt Guillem Megias, Optiker am Observatorium.

Die Kamera im Inneren des Teleskops wird für die „Space and Time Survey“ zehn Jahre lang alle drei Tage wiederholt Bilder des Nachthimmels aufnehmen.

Die 2.800 Kilogramm schwere Kamera bietet einen Weitwinkel.

Dank der Fähigkeit der Kuppel und des Teleskops, schnell ihre Position zu ändern, werden nachts 8–12 Stunden lang etwa alle 40 Sekunden Bilder aufgenommen.

Die Auflösung der Kamera beträgt 3.200 Megapixel.

Mit anderen Worten: Das iPhone 16 Pro hat eine 67-mal höhere Auflösung als die Kameras der Telefone.

So sehr, dass es sogar einen Golfball auf dem Mond abbilden kann.

„Der Moment, als wir das erste Foto bekamen, war etwas ganz Besonderes“, sagt Megias.

„Als ich anfing, an diesem Projekt zu arbeiten, traf ich jemanden, der seit 1996 hier war. Ich bin 1997 geboren. Das macht einem klar, dass dieses Projekt die Initiative einer Generation von Astronomen ist.“

Die Analyse der Datenwarnungen, die in Spitzenzeiten bis zu 10 Millionen Mal pro Nacht eintreffen werden, wird Aufgabe von Hunderten von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt sein.

Die Forschung wird in vier Bereichen stattfinden:

1. Veränderungen am Himmel kartieren
2. Entstehung der Milchstraße
3. Kartierung des Sonnensystems
4. Dunkle Materie verstehen und wie das Universum entstand

Die wahre Stärke des Projekts liegt jedoch in seiner Kontinuität. Es untersucht dieselben Bereiche immer wieder und benachrichtigt die Wissenschaftler, sobald es eine Veränderung feststellt.

„Die Möglichkeit, diese Veränderungen zu beobachten, ist wirklich neu und beispiellos“, sagt Prof. Heymens. „Sie hat das Potenzial, uns Dinge zu zeigen, an die wir vorher nicht einmal gedacht haben.“

Das Teleskop könnte uns auch schützen, indem es gefährliche Objekte erkennt, die plötzlich auf die Erde zusteuern könnten.

Genau wie der Asteroid YR4, der den Wissenschaftlern im letzten Monat kurzzeitig Sorgen bereitete.

Die sehr großen Spiegel der Kamera werden den Wissenschaftlern auch dabei helfen, das schwächste Licht dieser Objekte zu erkennen und sie auf ihrer Bewegung durch den Weltraum zu verfolgen.

„Es wird einen transformativen Einfluss haben“, sagt Prof. Alis Deason von der Universität Durham. „Es wird den größten Datensatz zur Beobachtung der Galaxie liefern, den es je gab. Es wird unsere Arbeit für viele Jahre prägen.“

Deason wird Bilder aufnehmen, um die ferne Vergangenheit der Sterne in der Milchstraße zu erforschen.

Derzeit reichen die meisten Daten von Sternen 163.000 Lichtjahre zurück, aber dank Vera Rubin können wir 1,2 Millionen Lichtjahre zurückblicken.

Prof. Deason erwartet außerdem, in der Milchstraße stellare Halos zu sehen, die sogenannten Friedhöfe verlorener Sterne, und kleine Satellitengalaxien, die zwar noch aktiv, aber sehr schwach und schwer zu finden sind.

Man geht davon aus, dass Vera Rubin auch das seit langem bestehende Rätsel des neunten Planeten löst.

Dieses Objekt ist möglicherweise 700-mal weiter entfernt als die Entfernung zwischen Erde und Sonne und liegt damit außerhalb der Reichweite anderer erdgebundener Teleskope.

„Es wird lange dauern, bis ich wirklich verstehe, wie dieses wunderschöne Observatorium funktioniert, aber ich bin bereit dafür“, sagt Prof. Heymens.