MUSE öffnet Fenster ins frühe Universum.
Heidelberg - Über das allseits beliebte Hubble-Teleskop möchte natürlich niemand etwas kommen lassen. Aber andere Teleskope haben auch scharfe Augen - und durchaus auch schärfere. So ist es Astronomen mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO gelungen, den bisher besten dreidimensionalen Blick in das sogenannte tiefe Universum zu erhaschen, wie das Max-Planck-Institut für Astronomie berichtet.
Nach einer nur 27-stündigen Beobachtung der "Hubble Deep Field South"-Region konnten die Forscher Aussagen über Entfernungen, Bewegungen und andere Eigenschaften von weitaus mehr Galaxien als jemals zuvor in diesem kleinen Bereich des Himmels machen. Damit schlugen sie Hubble um Längen und machten bisher unsichtbare Objekte sichtbar.
In der Tiefe
Sogenannte Deep-Field-Aufnahmen, die mit besonders langer Belichtungszeit von Teilen des Himmels angefertigt wurden, verraten Astronomen viel über das frühe Universum. Das bekannteste derartige Bild ist das "Hubble Deep Field" (HDF), das Ende 1995 vom Weltraumteleskop über mehrere Tage hinweg aufgenommen wurde. Diese Aufnahme war ein Meilenstein und änderte unser Verständnis vom frühen Universum von Grund auf. Zwei Jahre später folgte eine ähnliche Aufnahme vom Südhimmel – das "Hubble Deep Field South" (HDF-S).
Um mehr über die Galaxien in den Deep-Field-Bildern herauszufinden, mussten Astronomen allerdings mithilfe anderer Instrumente jede einzelne Galaxie sorgfältig untersuchen, was eine schwierige und zeitaufwendige Arbeit war. Zum ersten Mal konnte nun das 2014 in Betrieb genommene MUSE-Instrument beide Arbeiten auf einmal erledigen - und das deutlich schneller.
Neue Detailerkenntnisse
Jeder einzelne Punkt auf der MUSE-Aufnahme vom HDF-S ist nicht nur durch ein Pixel gekennzeichnet, sondern gleichzeitig auch durch ein Spektrum, das die unterschiedlichen Farbzusammensetzungen des Lichts an diesem Punkt zeigt - insgesamt also knapp 90.000 Spektren.
Daraus lassen sich Rückschlüsse auf Entfernung, Zusammensetzung und innere Bewegungen von hunderten weit entfernter Galaxien ziehen - genauso wie auf eine kleine Zahl sehr lichtschwacher Sterne in der Milchstraße, die ebenfalls eingefangen wurden. So konnten auch zwanzig sehr lichtschwache Objekte registriert werden, die Hubble entgangen waren.
Astronomen sind begeistert
Indem sie all diese Spektren aus der MUSE-Beobachtung des HDF-S untersuchten, konnten die Astronomen die Entfernung zu insgesamt 189 Galaxien bestimmen - von sehr nahegelegenen bis hin zu solchen, die noch aus der Zeit stammen, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Das sind mehr als zehnmal so viele Entfernungsmessungen für diesen Teil des Himmels, als es zuvor gab.
"Nachdem wir sehr weit entfernte Galaxien entdeckt haben, die selbst im tiefsten Hubble-Bild nicht zu sehen waren, war die Begeisterung riesengroß. Nach so vielen Jahren harter Arbeit am Instrument war es ein beeindruckendes Erlebnis für mich, zu sehen, wie unsere Träume Wirklichkeit wurden“, sagt Roland Bacon vom Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CNRS) in Frankreich, der Projektleiter des MUSE-Instruments. (red, derStandard.at, 4.3. 2015)